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土壤次生盐渍化是设施蔬菜生产的主要障碍因子之一,不仅严重影响了蔬菜的生长,而且降低其产量和品质。研究表明,设施土壤中主要阴离子类型为N03一。番茄(Solanum lycopersicum L.)是我国设施和露地中主要栽培的蔬菜之一。硫化氢(H2S)是一种重要的信号分子,外源H2S在一定程度上可提高植物的抗逆能力,缓解逆境胁迫。本论文研究了外源H2S对N03-胁迫下番茄种子萌发以及番茄幼苗生长及生理生化特性的影响,并结合基因芯片技术探讨H2S提高硝酸盐胁迫抗性的分子机理。取得主要结果如下：1.以番茄种子为试验材料,研究了外源施加H2S对硝酸盐胁迫下番茄种子萌发的影响。结果表明：高浓度N03-显著抑制番茄种子萌发,100mmol·L-1NO3-处理下种子发芽率降低了45%。在100mmol·L-1NO3-胁迫下,外源施加100、200、500和800μmol·L-1的H2S供体NaHS能缓解N03-胁迫对种子萌发的抑制作用,其中以100Hmol·L-1 NaHS处理效果最好。外源NaHS处理降低了N03-胁迫下番茄胚根中TBARS和ROS的含量。进一步分析表明100 μmol·L-1 NaHS处理显著提高了N03-胁迫下番茄胚芽中淀粉酶的活性及胚根中SOD、POD、CAT和APX活性,缓解了N03-对种子造成的氧化损伤作用。此外,还发现NaHS处理增加N03-胁迫下番茄胚根中NO含量。以上结果表明,H2S缓解N03-胁迫对番茄种子萌发的影响可能与提高其抗氧化酶活性及增加NO含量有关。2.采用水培试验研究了外源施加0、50、100、150和200 mmol·L-1硝酸盐对番茄幼苗生长和生理生化指标的影响。结果表明,处理6d后,番茄幼苗株高、鲜重、干重和相对含水量随着处理浓度的增加呈下降的趋势,而根冠比呈先增加后下降的趋势；番茄幼苗根系TBARS、ROS、H2O2和PC的含量均随着处理浓度的增加而增加；番茄幼苗根系SOD、POD、CAT和APX活性和基因表达均随着处理浓度的增加而降低,而其根系脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量随着处理浓度的增加而增加。50mmol·L-1NO3-对番茄幼苗生长影响不大,但浓度达到100mmol·L-1时已对番茄生长产生了显著胁迫,导致膜脂氧化损伤加重,降低抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)的活性,但番茄能通过调节渗透调节剂的合成代谢来抵御硝酸盐胁迫,从而表现出一定的硝酸盐耐受性。3.研究了外源施加H2S供体NaHS对硝酸盐胁迫下番茄幼苗生长和生理生化指标的影响。结果表明：在100 mmol·L-1 NO3-胁迫下,外源施加50、100和300 μmol·L-1的NaHS能缓解NO3一胁迫对幼苗的抑制作用,其中以100μmol·L-1 NaHS处理效果最好。处理10d后,与单独100mmol·L-1 NO3-处理相比,100μmol·L-1 NaHS能够增加番茄幼苗株高、鲜重、干重和相对含水量,而根冠比呈现下降的趋势；番茄幼苗根系TBARS、ROS、H2O2和PC的含量均降低。进一步分析表明外源100μmol·L-1 NaHS处理显著提高了N03-胁迫下番茄幼苗根系中SOD、POD、CAT和APX活性及渗透调节剂含量,缓解了N03-对幼苗根系造成的氧化损伤作用。此外,还发现NaHS处理增加硝酸盐胁迫根系中H2S含量。以上结果表明,NaHS缓解NO3-胁迫对番茄幼苗的影响可能与提高其抗氧化酶活性和调节渗透调节剂的合成代谢及增加H2S含量有关。4.应用Affymetrix番茄基因芯片分别研究了100 mmol·L-1硝酸盐、100μmol·L-1 NaHS以及硝酸盐和NaHS共同处理后3h番茄幼苗根系基因表达的变化情况。结果表明,这三种处理3h后,分别有10773,9122,10885个基因表达发生变化,差异表达变化倍数值在大于2和小于-2范围内的基因分别有503(其中上调基因250个,下调基因253个),430(其中上调基因190个,下调基因240个)和484个(上调基因213个,下调基因271个)。进行生物信息学分析后发现,这些基因功能涉及代谢、信号转导、胁迫抗性、转录因子、转运、蛋白合成与降解、激素响应、细胞壁等多个方面。我们采用RT-PCR的方法验证了24个基因的表达谱,结果表明其与芯片的结果基本符合。5.应用药理学和生物化学的方法研究了外源H2S和NO供体处理对N03-胁迫下番茄幼苗生理指标及缓解盐胁迫引起的氧化伤害的差异影响。结果表明；与单独100mmol·L-1 NO3-处理相比,100 μmol·L-1NaHS和100 μmol·L-1SNP均能够减少番茄根部脂质过氧化及调节体内多种抗氧化酶(包括SOD、POD、CAT和APX)的活性,从而缓解盐胁迫引起的氧化伤害。H2S上述的生物学效应均能够被H2S的清除剂HT和抑制剂PAG以及NO的专一性清除剂cPTIO所逆转。通过荧光显微镜的方法测定内源NO发现,NaHS处理能够显著促进番茄体内NO的产生,且被HT、PAG和cPTIO所逆转。因此,我们认为H2S上述的保护作用可能与NO产生有关,并且H2S触发了NO产生。