【摘 要】
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番茄（Solanum lycopersicum L.）是我国种植范围广、设施栽培面积大的主要蔬菜作物之一。由于番茄的喜温特性,我国设施生产中冬季的严寒和春季的倒春寒等常使其遭受亚低温胁迫,严重影响其正常生长发育,降低产量和品质。研究表明外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）可以增强番茄对亚低温的耐性,但其对低温下植物元素吸收利用影响及其具体机制有待深入研究。因此,本文以低温敏感型番茄‘金棚一号’为材料,研
【基金项目】
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国家十三五重点研发计划项目（2019YFD1001900）； 国家大宗蔬菜现代产业技术体系（CARS-23-D06）； 陕西省创新人才推进计划-科技创新团队（2021TD-34）；
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番茄（Solanum lycopersicum L.）是我国种植范围广、设施栽培面积大的主要蔬菜作物之一。由于番茄的喜温特性,我国设施生产中冬季的严寒和春季的倒春寒等常使其遭受亚低温胁迫,严重影响其正常生长发育,降低产量和品质。研究表明外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）可以增强番茄对亚低温的耐性,但其对低温下植物元素吸收利用影响及其具体机制有待深入研究。因此,本文以低温敏感型番茄‘金棚一号’为材料,研究了叶面喷施ALA(25 mg·L-1)对非恒定亚低温{8-18℃/8-12℃（昼/夜）}下番茄植株苗期抗逆性、胁迫后恢复能力和产量品质等多层面的影响,并重点探究了外源ALA对亚低温下番茄幼苗元素利用规律和调控机理。主要研究结果如下:1.外源ALA通过调节苗期亚低温逆境下植株的营养生长及胁迫后的快速恢复,促进了生殖生长,进而缓解了苗期亚低温对番茄产量的抑制作用、并一定程度上改良了果实品质。（1）随亚低温胁迫时间的延长番茄叶片PSII最大光化学量子产量（Fv/Fm）和叶绿素含量逐渐降低,丙二醛（MDA）含量和相对电导率（REC）逐渐增加,脯氨酸（Pro）积累;外源ALA显著缓解了亚低温胁迫造成的番茄幼苗叶片Fv/Fm、叶绿素含量的降低及Pro、MDA含量和REC的增加。亚低温胁迫少于6 d时常温恢复生长7 d后,番茄幼苗叶片Fv/Fm和REC可恢复至对照水平,但胁迫时间超过6 d时番茄的上述指标均无法恢复;而外源ALA显著促进了经不同时间长度亚低温胁迫后幼苗叶片Fv/Fm、REC、MDA含量和Pro含量的恢复,显著缓解了亚低温胁迫后植株恢复障碍。（2）番茄植株苗期遭受亚低温胁迫恢复正常温度后,番茄结果期的产量显著降低,且胁迫时间越长产量下降越明显;而外源ALA显著促进了短期及中长期（12 d内）亚低温胁迫后番茄产量的恢复。苗期亚低温胁迫显著降低了番茄果实还原糖、番茄红素、可溶性蛋白含量和糖酸比;而外源ALA一定程度上改良了亚低温胁迫后的番茄品质。2.外源ALA的施用可缓解亚低温胁迫对番茄幼苗各器官中矿质元素积累与分配的不利影响并促进胁迫后植株恢复,显著缓解亚低温伤害。亚低温胁迫下,外源ALA可促进番茄幼苗对氮、磷、钾、钙、镁和铁元素的吸收,通过缓解氮素在番茄幼苗根系中的积滞,促进氮素由根系向叶的转运,维持叶片及植株总氮素的正常积累;促进番茄幼苗茎中磷和钾素积累、下位叶和植株总磷素积累、叶片钙镁元素积累;促进铁元素由下位叶向上位叶的转运来实现番茄幼苗上位叶铁素的积累,并显著促进亚低温胁迫后植株元素吸收的恢复能力,进而缓解亚低温对番茄幼苗的伤害。3.外源ALA或脱落酸（ABA）均可缓解亚低温胁迫对番茄幼苗叶片中铁和镁元素积累及叶绿素合成的抑制作用。亚低温下抑制ABA合成后外施ALA或ABA均可通过上调锌铁转运蛋白基因SIZIP1和SIZIP3的表达;同时,增加叶绿素前体物质原卟啉IX、镁原卟啉IX和原叶绿素的含量,最终促进叶片中铁元素的积累和叶绿素的合成,提高光合效率。但与喷施外源ALA相比,亚低温胁迫下喷施外源ABA并未对叶片中镁元素累积发挥显著积极作用。在亚低温胁迫下外源ALA可诱导番茄幼苗叶片内源ALA和ABA的积累,同时,ABA可能通过参与ALA合成原卟啉（Proto IX）过程参与了叶绿素的合成过程。ALA和ABA协同促进了亚低温胁迫下铁、镁元素积累并促进叶绿素合成。综上所述,外源ALA缓解了亚低温下番茄幼苗营养元素利用障碍和胁迫伤害,调控植株生殖生长,进而缓解了苗期亚低温胁迫对番茄生产的抑制作用。亚低温胁迫下ABA可由外源ALA诱导并参与了ALA合成叶绿素的过程,二者协同促进了叶片中铁元素的积累。
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