高温对番茄幼苗叶片的损伤及外源氨基酸缓解高温下叶片伤害的效应评价

摘要

为探究高温对番茄幼苗叶片的影响及外源氨基酸缓解高温胁迫的效果，首先在高温（36℃）和适温（25℃）下处理番茄幼苗15 d，统计叶片热损伤率并测定叶绿素含量和抗氧化酶活性；然后利用代谢组学的方法分析高温下番茄幼苗的代谢响应；最后评价外源喷施甘氨酸、天冬酰胺、异亮氨酸及其混配溶液对番茄幼苗高温胁迫的缓解效果。结果表明：与对照相比，高温导致番茄幼苗叶片热损伤率极显著提高4.11倍（P<0.01），叶绿素含量显著极降低1.16倍（P<0.01），过氧化物酶（POD）活性极显著增加2.09倍（P<0.01）；代谢组分析显示高温导致番茄幼苗叶片中氨基酸及衍生物、糖及衍生物、胺类和有机酸的相对含量分别显著增加3.53、3.21、1.59和1.38倍（P<0.05），无机酸极显著增加2.50倍（P<0.01）;KEGG富集分析进一步表明高温胁迫后番茄幼苗叶片氨基酸代谢和碳水化合物代谢增强。外源喷施1和5 mmol/L的甘氨酸和异亮氨酸、5 mmol/L的天冬酰胺以及1 mmol/L 3种氨基酸的混配溶液能降低番茄幼苗叶片热损伤率，其中1 mmol/L的混配溶液处理效果最佳；与清水对照处理相比，叶片热损伤率显著降低1.82倍（P<0.05）。本研究可为利用氨基酸缓解番茄高温胁迫提供理论基础。

关键词

番茄 / 高温胁迫 / 代谢响应 / 氨基酸

基金资助

国家重点研发计划中法农业联合实验室项目（2023YFE0107500）; 云南省中青年后备人才项目（202005AC160045）