【摘 要】
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番茄是设施内种植的主要经济作物之一。土壤盐碱化是番茄种植过程中遭受的主要非生物胁迫之一,其影响了番茄生长发育、产量和品质。研究发现外源多胺（PAs）可以提高植物对盐碱胁迫的耐受性,而关于外源预喷精胺（Spm）对番茄幼苗盐碱胁迫耐受性的研究鲜有报道。因此,本文以‘Ailsa Craig’为番茄试材,通过设置喷施Spm或H2O2、沉默番茄精胺合成酶基因（SlSPMS）、沉默番茄的呼吸爆发氧化酶同系物1
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（No.31772359）；
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番茄是设施内种植的主要经济作物之一。土壤盐碱化是番茄种植过程中遭受的主要非生物胁迫之一,其影响了番茄生长发育、产量和品质。研究发现外源多胺（PAs）可以提高植物对盐碱胁迫的耐受性,而关于外源预喷精胺（Spm）对番茄幼苗盐碱胁迫耐受性的研究鲜有报道。因此,本文以‘Ailsa Craig’为番茄试材,通过设置喷施Spm或H2O2、沉默番茄精胺合成酶基因（SlSPMS）、沉默番茄的呼吸爆发氧化酶同系物1（Sl RBOH1）等不同试验处理,研究了Spm提高番茄盐碱胁迫耐受性的作用机制及其信号途径。主要结果如下:1.外源预喷Spm可提高盐碱胁迫下番茄幼苗抗氧化酶能力,维持Na+和K+离子稳态,进而增强番茄幼苗的盐碱胁迫耐性。外源预喷Spm可提高番茄幼苗叶片超氧化物歧化酶合成基因（Cu/Zn-SOD）、过氧化氢酶合成基因（CAT1）、抗坏血酸过氧化物酶合成基因（c APX）和谷胱甘肽还原酶合成基因（GR1）的表达量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）的活性,清除内源积累的过量活性氧（ROS）,降低番茄叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率（REC）,提高光系统II最大光化学速率（Fv/Fm）。同时,外源Spm可增加液泡膜上Na+/H+返转运蛋白基因（NHX1和NHX2）的表达量,激活Na+/H+返转运蛋白（NHX）的活性,减少番茄根,茎和叶中Na+的积累,促进根、茎和叶中K+的积累,提高番茄叶片相对含水率（RWC）;进而提高番茄幼苗的盐碱胁迫耐性。2.沉默SlSPMS削弱了盐碱胁迫下番茄抗氧化能力,破坏了Na+和K+离子稳态。盐碱胁迫下,SlSPMS沉默番茄幼苗叶片的Cu/Zn-SOD、CAT1、c APX和GR1的表达量下降,SOD、CAT、APX和GR的活性降低,从而积累更多的ROS,导致番茄叶片MDA含量和REC升高,Fv/Fm降低;盐碱胁迫下,SlSPMS沉默番茄幼苗叶片的NHX1和NHX2表达量下降,根、茎和叶中Na+含量升高、K+含量下降,番茄叶片RWC降低,进而削弱了番茄幼苗抵抗盐碱胁迫的能力。3.H2O2信号参与了Spm调节番茄盐碱胁迫的耐受性。正常环境下,外源Spm可诱导番茄RBOH1基因的表达,增加H2O2的含量。外源预喷H2O2通过促进Cu/Zn-SOD、CAT1、c APX和GR1基因的表达,增强SOD、CAT、APX和GR的活性,提高Fv/Fm,降低MDA含量和REC及番茄根、茎和叶中Na+的积累,维持Na+和K+的稳态,提高叶片的RWC。而盐碱胁迫下,二甲基硫脲（H2O2的清除剂,DMTU）的使用,消除了Spm诱导提高的盐碱胁迫下番茄叶片RWC、降低MDA含量和REC的能力,影响了Spm诱导的番茄抵御盐碱胁迫的能力。4.沉默Sl RBOH1削弱了盐碱胁迫下番茄的抗氧化能力,破坏Na+和K+离子稳态。在盐碱胁迫下,沉默Sl RBOH1的番茄幼苗叶片Cu/Zn-SOD、CAT1、c APX和GR1表达量下降,进而影响了SOD、CAT、APX和GR的活性,导致MDA含量和REC升高。盐碱胁迫下,Sl RBOH1沉默的番茄根、茎和叶中的Na+含量上升,K+含量下降,导致叶片RWC下降。Sl RBOH1沉默破坏了Spm诱导提高的盐碱胁迫下番茄叶片RWC和降低MDA含量的能力。
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