番茄施硒的生理和品质效应及分子调控研究

【摘要】番茄(SolanumlycopersicumMill.)是茄科蔬菜之一,果实营养丰富,风味独特,深受人们的喜爱,在我国有较大的种植面积。硒是人体所必须的微量元素,对人体健康有重要意义,被誉为“生命的保护剂”。1988年中国营养学会已将硒列为15种每日膳食营养素之一,推荐硒的摄入量为50-250ug.d-1。如果摄入的硒量不足,会导致心血管疾病、克山病、大骨节病等许多病症的发生。硒对植物也有重要作用,适宜浓度的硒有利于植物的生长发育。为深入了解硒对番茄的生长发育与品质的影响,本试验在紫色土壤上研究不同硒处理对3个番茄品种生物量、生理生化指标、番茄矿质营养元素含量与分布及Se含量的影响,本文还利用PCR分析技术,检测了番茄硒代谢相关基因的表达水平,初步探讨了番茄硒调控的分子机理,以期为研究番茄的硒素效应提供理论依据。本试验主要结果如下：(1)土壤施硒(5、10mg·kg-1)可以提高KT30和德福mm-8产量(干质量),而洛贝琪有所降低。土壤硒浓度5mg·kg-1时,KT30和德福mm-8产量最高,分别较未施硒处理增加了10.73%和2.61%。不同硒处理的番茄果实干重差异显著,以德福mm-8>KT30>洛贝琪。(2)施硒显著提高了番茄果实及根、茎、叶等器官中硒含量,土壤硒浓度越高,番茄各器官硒含量越高。土壤硒浓度10mg.kg-1时,KT30、德福mm-8和洛贝琪果实硒含量分别是未施硒处理的18.77、28.79、23.95倍,3个品种番茄果实硒含量顺序以洛贝琪>KT30>德福mm-8。番茄不同器官中硒含量不同,顺序为根>叶>茎≈最果实。随着土壤硒浓度的增加,硒有向茎、叶、果实等地上部器官富集的趋势。(3)施硒改善了番茄的生理特性,增加叶片中SOD和POD活性,降低MDA含量。在土壤硒浓度5mg.kg-’时,KT30、德福mm-8和洛贝琪叶片SOD、POD活性最高,较未施硒处理分别增加了84.94%、56.65%和12.46%,MDA含量分别下降了16.97%、13.27%和16.95%。随着土壤硒浓度的增加,叶片中SOD和POD活性下降,MDA含量上升。CAT活性变化没有管规律。番茄根部也有类似的变化。(4)施硒改善了番茄的品质,提高了番茄果实中维生素C、游离氨基酸和还原糖的含量,降低了硝酸盐含量。硒处理增加了番茄果实中维生素C含量,KT30和洛贝琪均在士壤硒浓度5mg·kg-1时最高,然后有所回落；德福mm-8随土壤硒浓度的增加而增加,在土壤硒浓度10mg·kg-1时最高。硒处理降低了番茄果实中硝酸盐含量,德福mm-8和洛贝琪均随土壤硒浓度的增加的降低,KT30在土壤硒浓度10mg·kg-1时较5mg·kg-1处理有所上升,但仍低于未施硒的处理。除了KT30和洛贝琪在土壤硒浓度5mg·kg-1时略有降低外,硒处理提高了番茄果实中游离氨基酸含量。硒处理也提高了番茄果实还原糖的含量,均在土壤硒浓度5mg·kg-1时最高。(5)施硒影响了番茄对矿质营养元素的吸收、累积和分布。总体而言,施硒促进了番茄对N、K、Ca、和Mg元素的吸收,提高了这些元素在番茄各器官尤其是果实中的含量,降低了Fe、Mn、Cu和Zn元素的含量,施硒对P元素的影响没有明显的规律,因番茄品种和器官而异。(6)APR等6个基因在不同品种番茄及不同硒浓度处理之间表达水平不同。施硒抑制了APR在KT30和洛贝琪中的表达水平,对德福mm-8影响不显著。施硒促进了APS在3个品种番茄中的表达。CysD在KT30和德福mm-8中随土壤硒浓度增加的表达水平变化趋势一致,均为先下降后上升,但施硒的表达水平低于未施硒处理；仅洛贝琪叶片中表达水平有所提高。除了德福mm-8在土壤硒浓度为5mg·kg-1时有所提高外,施硒降低了MMT在3个品种番茄中的表达水平。施硒降低了SAT在KT30和德福mm-8中的表达水平,但促进了在洛贝琪叶中的表达。施硒抑制了SMT在KT30和洛贝琪中的表达,而提高其在德福mm-8中的表达水平。
【作者】张明中；
【导师】徐卫红；柴友荣；
【作者基本信息】西南大学，植物营养学，2014，硕士
【关键词】番茄；硒；效应；分子调控；

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