外源硅对不同低温胁迫下番茄根系生长及生理特性的影响

[目的]本文旨在研究外源硅(Si)对不同低温胁迫下番茄根系生长及生理特性的影响,探讨硅缓解番茄根系低温胁迫的作用机制.[方法]以'中杂9号'番茄品种为试材,以不同浓度Na2SiO3·9H2O为硅(Si)源,利用人工气候培养箱模拟常温、亚低温和低温条件,测定番茄根系生物量、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O-·2)、可溶性蛋白含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化.[结果]低温处理下番茄根系鲜重和干重分别显著降低了78.78％和84.85％(p<0.05),MDA、H2O2和O-·2含量分别显著提高了0.43倍、0.82倍和1.74倍(p<0.05),可溶性蛋白含量显著提高了66.55％(p<0.05),SOD活性显著提高了29.12％(p<0.05)、POD活性提高了55.12％、CAT活性显著降低了22.13％(p<0.05).根施外源Si后鲜重和干重显著提高了1.41倍和2.07倍(p<0.05),MDA、H2O2和O-·2含量分别显著降低了60.03％、41.06％和33.81％(p<0.05),SOD和CAT活性显著降低了16.15％和24.99％(p<0.05),而POD活性显著提高了17.88％(p<0.05).[结论]低温胁迫下番茄根系生长受到明显抑制,诱导活性氧爆发,氧化胁迫程度提高,导致细胞膜受损.外源Si可通过保持抗氧化酶系统稳定运行,缓解活性氧积累,降低膜脂过氧化程度,维持细胞膜的完整性,进而增强番茄对低温胁迫的抵御能力.由主成分分析可知,2 mmol·L-1 Si溶液对低温胁迫引发的氧化胁迫缓解效果较好.