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番茄(Solanum lycopersicum L.)是国内外设施栽培最广的蔬菜品种之一,且大多数栽培番茄为中度盐敏感型作物,土壤盐渍化严重抑制番茄幼苗的生长和品质的提高。为此,采用适当的农艺栽培技术措施减轻番茄盐胁迫危害及明确其代谢机理,对提高设施番茄生产有着重要的实践意义。本试验首先在预备试验中筛选出外源γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)诱导番茄响应盐胁迫的适宜环境温度及pH值;在筛选出的环境条件下,以盐敏感番茄品种‘中杂9号’(S)及耐盐性较强的‘OZ-006’(R)为试材,采用劈接法形成嫁接苗(RS)以及自嫁接苗SS、RR三个嫁接苗材料,研究外源GABA对盐胁迫下三种嫁接苗生理代谢的影响;并以‘中杂9号’番茄幼苗为试材,对外源GABA诱导盐胁迫下番茄叶片内合成GABA的谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)中的4个SlGAD基因的表达量进行检测,阐明SlGADs在盐胁迫下表达模式。主要结果如下:(1)在不同环境温度(15、20、25、30℃)及营养液pH值(pH4.5、6.5、8.5)下,筛选外源GABA诱导番茄响应盐胁迫的适宜温度及pH值,确定以环境温度20℃和营养液pH6.5条件下缓解盐胁迫效果最好。(2)在环境温度20℃和营养液pH6.5条件下,外源施用5 mmol·L-1 GABA对175 mmol.L-1 NaCl胁迫下的三种嫁接苗(SS、RS和RR)进行处理,通过测定嫁接苗生长、Na+积累、氨基酸含量及活性氧代谢的变化,明确了外源GABA提高嫁接番茄耐盐性的生理机制。研究表明,外源GABA通过抑制嫁接苗内Na+向叶片运输,缓解Na+毒害,减轻盐胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用,受砧木及外源GABA诱导,盐胁迫下幼苗Na+累积量以SS最多,其次为RS,RR增加最少;外源GABA诱导盐胁迫下三种嫁接苗叶片总氨基酸含量显著提高,其中,外源GABA主要诱导Pro、Glu、Ser、GABA、Asp和Ala 6种氨基酸含量的显著增加,其中Pro变化最为显著,均以RR内氨基酸含量最高,其次为RS,SS叶片内含量最低;外源GABA通过提高嫁接番茄叶片及根系内抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,降低了O2-产生速率及MDA含量,但以RR叶片和根系中抗氧化酶活性最大,其次为RS,SS抗氧化酶活性提高幅度最小,由此造成幼苗间活性氧累积呈现SS>RS>RR的规律。但GABA缓解幼苗盐害的效果在SS、RS和RR间呈现差异,GABA对SS耐盐性的提高幅度大于RS及RR。(3)采用同源序列克隆方法成功获得了番茄SlGAD1、SlGAD2、SlGAD3和SlGAD4基因,4个SlGAD基因氨基酸序列同源性达到85.82%。SlGAD1、SlGAD2、SlGAD3和SlGAD4基因分别包含一个长度为1509 bp、1512 bp、1455 bp和1482 bp的ORF,分别编码502、503、484和403个氨基酸,且系统进化树分析表明,SlGAD1和SlGAD2均与马铃薯亲缘关系最近,而SlGAD3与SlGAD4亲缘关系最近。在175 mmol·L-1 NaCl胁迫下,外源添加5 mmol·L-1 GABA可诱导SlGAD1-3基因、GAD活性显著上调表达,以及SlGAD4基因的显著下调表达,SlGAD1基因表达量在整个处理过程维持较高的表达水平,表明SlGAD1是外源GABA诱导番茄耐盐能力提升最敏感的SlGADs基因。综上所述,外源GABA在环境温度为20℃,营养液为pH6.5条件下,通过诱导番茄耐盐砧木减少Na+吸收及向上运输、提高氨基酸水平和抗氧化酶活性缓解了盐胁迫对嫁接苗的伤害,但GABA对耐盐性弱的SS盐害的缓解作用比耐盐性较强的RS及RR更明显,表明GABA作用的发挥与番茄幼苗本身耐性有关,RS及RR耐盐性的提高是耐盐砧木和GABA共同作用的结果,而SS耐盐性的提高主要受外源GABA的诱导。SlGAD1基因对外源GABA提高番茄耐盐性起重要作用。试验结果明确了外源GABA提高嫁接番茄耐盐生理机制和SlGADs基因表达量提高的分子机制,为提高设施番茄耐盐性提供理论与实践依据。