《中国农业科学》蔬菜研究合辑 （2018-2019）

本合辑集选《中国农业科学》 2018—2019年发表的有关蔬菜研究的相关论文，希望对领域内科研人员有所帮助。欢迎查看、收藏、引用。识别二维码可阅读PDF全文。

番茄U6启动子的克隆及CRISPR/Cas9基因编辑体系的建立

■蒲艳，刘超，李继洋，阿尔祖古丽·塔什，胡燕，刘晓东

【目的】从番茄中克隆高效转录的SlU6启动子，构建CRISPR/Cas9基因编辑载体，并在番茄中建立CRISPR/Cas9系统，为番茄功能基因组学和分子育种研究提供技术基础。【方法】采用PCR方法从‘中蔬四号’番茄品种中克隆4种SlU6启动子，利用Transfer PCR方法分别对4个启动子进行两种不同长度的截短，分别构建8个截短的SlU6启动子驱动GUS的植物融合表达载体。利用农杆菌瞬时转化法分别转染番茄叶片，通过GUS染色筛选出在番茄叶片中转录活性较高的SlU6-2启动子。采用DNA重组技术构建以SlU6-2为启动子驱动sgRNA，以番茄白粉病相关基因MLO1和EDR1为靶序列的CRISPR/Cas9基因组编辑载体。载体构建成功后，采用PEG法转化番茄原生质体，提取基因组DNA，采用酶切/PCR法分析内源基因突变情况；采用测序法分析内源基因突变的类型。利用突变位点频率分布图来验证番茄内源启动子在番茄CRISPR/Cas9系统中的有效性。【结果】经过两轮PCR，共获得4种8个不同长度的番茄U6启动子，其长度分别是452、202、448、206、433、190、448和218 bp，启动子序列比对分析发现番茄U6启动子与拟南芥U6启动子一样，也含有比较保守的两个元件，USE和TATA框。成功构建了8个SlU6启动子分别驱动GUS的植物融合表达载体。番茄叶片染色结果显示转化后的番茄叶片均被染成蓝色，表明克隆的番茄8个SlU6启动子均具有转录活性。选择SlU6-2P4为启动子驱动sgRNA，成功构建番茄白粉病相关基因MLO1和EDR1为靶序列的CRISPR/Cas9基因组编辑载体，验证结果表明番茄内源启动子SlU6-2P4能有效地驱动sgRNA的转录，并成功实现对番茄内源基因的编辑。内源基因突变的类型都为碱基替换，突变热点仅存在于内源基因靶序列区。【结论】成功克隆了4种在番茄叶片中高效转录的SlU6启动子；基于SlU6-2启动子的CRISPR/Cas9基因组编辑载体，在番茄中成功实现对内源基因的编辑。

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不同种植行距和灌水量对中国西北地区日光温室短季节栽培番茄品质的交互影响

■吴宣毅，曹红霞，王虎兵，郝舒雪

【目的】研究中国西北地区日光温室膜下滴灌番茄不同种植行距与灌水量对番茄各品质指标的影响，提出番茄综合品质最优时的种植行距与灌水量组合，为本地区日光温室番茄的栽培管理和灌溉提供科学依据和技术指导。【方法】试验在陕西省杨凌农业高新技术产业示范区绿百合果蔬专业合作社的日光温室内进行，供试番茄品种为‘HL2109’。通过日光温室试验，在大小行沟垄覆膜种植形式的基础上设置3种种植行距分别为L1（60 cm）、L2（45 cm）和L3（30 cm）；以两次灌水间隔期间Φ20 cm标准蒸发皿的累积蒸发量E为基数，设置0.6E、0.8E、1.0E、1.2E四个灌水量，每当蒸发皿的累积蒸发量达到（20±3）mm时即进行灌水处理；试验采用完全随机区组设计,共12个处理，每个处理3次重复。分别运用改进模糊灰色关联度法和CRITIC法对番茄综合品质进行评价分析，综合两种评价结果，运用多元回归分析寻求综合品质最优时的种植行距与灌水量的组合。【结果】种植行距与灌水量均对番茄品质产生影响，且在可溶性固形物、维生素C和番茄红素上呈现极显著的交互作用，而番茄果实的外观品质指标并不存在灌水量和种植行距间的交互作用。过高的灌水量会降低番茄果实的外观品质，且过高或过低的灌水量均会降低可溶性固形物、V_C和番茄红素的含量。改进模糊灰色关联度法和CRITIC法对番茄综合品质评价的结果具有较好的一致性，综合品质最优处理均为L2-0.8E，最差处理均为L1-1.2E；番茄综合品质随灌水量和种植行距的增大呈凸型抛物线变化趋势。番茄各单一品质指标的权重比例虽然在两茬试验中略有变化，但番茄红素、V_C、糖酸比3个指标的权重始终为前3名。【结论】当操作行行距为80 cm，株距为35 cm时，种植行距取37-47 cm，灌水量0.8E-1.0E为中国西北地区温室番茄综合品质最优的种植行距和灌水量组合。

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蔬菜作物应答非生物逆境胁迫的分子生物学研究进展

■郭仰东，张磊，李双桃，曹芸运，齐传东，王晋芳

蔬菜作为重要的经济作物，近年来的种植面积、产量及需求都在不断增加。蔬菜作物在生长和发育过程中经常受到非生物逆境（包括干旱、盐、极端温度及重金属胁迫等）的侵害，影响其产量及品质。近十年来，国内外关于蔬菜应答非生物逆境胁迫的分子生物学研究领域取得了一定的进展。在应答干旱胁胁迫方面，DREB、WRKY、NAC、bHLH及bZIP等转录因子受干旱信号诱导，调节下游抗旱基因的表达，从而提高蔬菜作物抗旱能力。同时，水分运输相关功能基因（PIP、TIP）、E3连接酶SIZ1及脱水蛋白DHN也被报道受干旱诱导，并通过调节水势、渗透势及ROS积累抵御干旱胁迫。在抵御盐胁迫方面，SOS途径至关重要。SlSOS2能够通过调节slSOS1和Na⁺/H⁺逆向转运蛋白LeNHX2/4的表达维持离子平衡和调节植物器官中Na⁺的分配。蔬菜抗盐研究中NAC、ERF、MYB等转录因子响应盐胁迫并激活抗逆相关基因表达，从而提高蔬菜作物抗盐能力。此外蔬菜植物大量合成渗透调节物质是其抵御盐胁迫的常见方式。吡咯啉-5-羧酸合成酶PvP5CS和tomPRO2、脯氨酸脱氢酶BoiProDH等在盐胁迫下能提高脯氨酸的含量；过表达甜菜碱醛脱氢酶SlBADH能提高番茄中甜菜碱含量。在高温胁迫响应过程中，HSFs位于调控网络的核心位置，可调控包括HSPs在内的一系列抗逆基因的表达，番茄中热激转录因子SlHSFs相互之间形成复合体调控下游SlHSPs的表达而应答高温逆境。在低温胁迫中，CBFs/EREBs位于调控网络的核心位置，并受ICE1调控；LEA及HSPs蛋白在低温下能够防止细胞中蛋白质变性并维持细胞膜流动性。蔬菜应答重金属胁迫主要依靠体内隔离和体内外螯合机制。在蔬菜应答非生物逆境的过程中，ABA作为信号受体起到至关重要的作用。蔬菜中NAC、MYB、HSF等转录因子则受ABA信号诱导，应答非生物逆境，进而提高活性氧清除能力，合成更多抗逆物质，从而抵御非生物逆境的侵害。

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黄腐酸对番茄幼苗适应低磷胁迫的生理调控作用

■张丽丽，刘德兴，史庆华，巩彪

【目的】磷是植物生长发育的关键元素之一，缺磷会严重影响作物的产量和质量。黄腐酸作为一种天然有机物，在促进植物生长的同时还能提高植物的抗逆能力。开展黄腐酸对番茄幼苗适应低磷胁迫生理调控作用研究,明确黄腐酸对番茄适应低磷胁迫的生理调控机制，对黄腐酸缓解番茄“遗传学缺磷”的概念和机理做出合理解释。【方法】采用Hogland营养液水培方式,以番茄‘金棚1号’为供试品种，待番茄幼苗长到三叶一心时移到水培盆中缓苗7 d,外源添加不同浓度（0、0.04、0.08、0.12、0.16和0.20 g·L^-1）黄腐酸,研究其对低磷胁迫（10 μmol·L^-1）下番茄幼苗生长、根系发育、光合作用性能、磷素吸收和分配、有机酸积累和分泌等生理过程的影响。【结果】低磷胁迫下，随着黄腐酸施用量的增加，番茄幼苗的各项生理指标基本呈现先增后降趋势。当黄腐酸的施用浓度为0.08 g·L^-1时，显著提高根冠比；增加叶绿素含量，提高叶片光合作用性能；提高番茄不同组织中磷素积累、分配和转运；提高磷转运相关基因（PT1和PHO1）的表达，其中PT1能促进番茄幼苗根系向环境中吸收磷酸盐缓解低磷胁迫；PHO1能促进磷酸盐由根系向茎叶分配从而有效缓解地上部缺磷。黄腐酸能提高根系有机酸（草酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和酒石酸）积累，降低根系中无氧呼吸产物乳酸和乙酸含量，促进质子泵基因（HA1）的表达，促进根系泌酸，这种生理代谢变化有利于将环境中难溶性的磷转变为可溶性的磷，并促进植物根系对磷素吸收；增强生长发育相关转录因子（GRAS1）表达，降低叶片花青素积累。【结论】通过低磷胁迫下添加一定浓度的黄腐酸可明显改善番茄幼苗地上部生长及根系发育，可在一定程度上缓解植物的缺磷症状。

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芥蓝BC₃代Ogura CMS育性恢复材料的创制及Rfo基因传递和背景分析

■于海龙，李志远，杨丽梅，刘玉梅，庄木，吕红豪，李占省，方智远，张扬勇

【目的】创制Ogura细胞质不育（Ogura CMS）的恢复系是利用Ogura CMS种质资源的有效途径。本研究基于已获得的BC₂代育性恢复单株15Q23，继续用芥蓝进行回交，通过分析育性恢复基因Rfo的传递效率，及BC₃代Rfo阳性株的遗传背景、育性表现、结实性和倍性，从而加速甘蓝类蔬菜Ogura CMS恢复材料的创制，获得甘蓝类蔬菜Ogura CMS恢复系。【方法】以BC₂代育性较好的单株15Q23为父本，Ogura CMS芥蓝15Y102为母本进一步回交，利用Rfo特异分子标记对所有回交后代进行筛选，计算BC₃代Rfo传递效率，并调查BC₃代Rfo阳性单株的形态特征、育性恢复情况、结实性、倍性；选取遗传背景近于芥蓝、结实较好的重点单株继续回交获得BC₄代，分析BC₄代Rfo传递效率和阳性单株倍性。【结果】在开花的不同时期，单株15Q23花粉活力差异明显，以不同时期的花粉进行回交的结实性也存在极显著差异（P＜0.01），平均结实率为0.07粒/授粉花蕾（7%）。利用Rfo特异标记对获得的BC₃代单株进行苗期筛选，结果表明，Rfo可稳定传递，遗传背景分析结果表明，BC₃代单株与芥蓝15Y102遗传相似系数在0.81—0.92，遗传背景比BC₂代单株15Q23（0.73）更近于芥蓝，形态标记聚类结果与遗传背景标记聚类结果一致。形态观察发现，BC₃单株形态特征都近于芥蓝，但生长势较亲本芥蓝更强；倍性鉴定结果表明，多数BC₃后代接近于四倍体。开花后观察34个BC₃后代单株的育性，有Rfo标记的单株育性均得到恢复。但不同单株间花粉活力存在差异，单株16Q1-4、16Q1-7、16Q1-10在整个花期花粉活力一直在75%以上。利用亲本芥蓝对花粉活力较好的Rfo阳性单株（花粉活力＞50%）进行回交，以单株16Q1-4和单株16Q1-10当父本时结实性最好，结实率分别为15%和9%，显著高于BC₂代阳性单株15Q23（7%，P＜0.05）。BC₄代单株中Rfo可以稳定传递，Rfo传递效率接近33%；对以16Q1-4为父本回交获得的24株阳性株进行倍性检测，不同单株间倍性差异较大，其中3株的荧光峰值和亲本芥蓝相近，倍性近于芥蓝。【结论】利用芥蓝对种间杂交六倍体Rfo阳性株进行第3、第4代回交，Rfo可稳定传递，成功获得了遗传背景、形态特征近于亲本芥蓝，结实性较BC₂代单株15Q23显著提升的BC₃代Ogura CMS育性恢复材料16Q1-4和16Q1-10。

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青花菜P450CYP79F1全长克隆、表达及其与不同器官中莱菔硫烷含量的相关性分析

■李占省，刘玉梅，方智远，杨丽梅，庄木，张扬勇，吕红豪

【目的】克隆青花菜细胞色素家族P450CYP79F1，分析其序列特征，阐明其在不同发育时期器官中的表达情况及其与莱菔硫烷含量的关系，为进一步揭示莱菔硫烷合成机理提供科学依据，为青花菜品种改良和新品种选育奠定基础。【方法】通过5′和3′端RACE克隆技术获得青花菜CYP79F1全长序列，利用DNAMAN 6.0进行基因拼接、氨基酸序列分析和蛋白二级结构预测，结合在线分析程序和软件进行基因和编码蛋白生物信息学分析；利用荧光定量PCR技术研究CYP79F1在不同发育器官中的表达情况；结合HPLC方法测定各相应时期器官中莱菔硫烷含量，包括青花菜发育时期的根、茎、叶，成熟花球，抽薹期花蕾（顶端蕾、成熟蕾、开花前1 d的蕾和花）和种子；对CYP79F1表达量与和莱菔硫烷含量进行相关性分析。【结果】获得了CYP79F1全长序列，GenBank登录号为MG012890，该基因全长2 014 bp，包含一个1 620 bp的开放读码框（ORF），编码540个氨基酸；编码的蛋白与甘蓝、白菜、芥蓝和油菜等同源蛋白的相似性均在95%以上；生物信息学分析表明该基因编码的酶蛋白有2个信号肽和2个跨膜结构域，为亲水性稳定蛋白，Wolf Psort预测其亚细胞定位于细胞质中；CYP79F1在根和茎中的表达量较高，叶中表达量最低，在花器官发育时期，自顶端蕾到花发育过程中呈现逐渐降低的表达趋势，种子中该基因表达量与花处于同一水平。Pearson相关性分析显示，青花菜发育时期的根、茎、叶、成熟花球、抽薹期花蕾和种子中莱菔硫烷含量与CYP79F1表达量无显著相关关系，但抽薹期花蕾自顶端花蕾到花中莱菔硫烷生成量与CYP79F1表达量呈显著正相关关系（R=0.96，P<0.05），CYP79F1在调控莱菔硫烷的生成方面起重要作用，尤其是在生殖器官花蕾的发育过程中，能够显著上调莱菔硫烷的生成量。【结论】CYP79F1在青花菜不同发育器官中对莱菔硫烷的生成发挥着重要调控作用，可能与青花菜不同器官中莱菔硫烷含量多样性密切相关。

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甘蓝SNP标记开发及主要品种的DNA指纹图谱构建

■李志远，于海龙，方智远，杨丽梅，刘玉梅，庄木，吕红豪，张扬勇

【目的】搜集生产上的主要甘蓝品种，构建基于SNP标记的品种指纹图谱，为鉴定甘蓝品种的特异性、真实性提供依据。【方法】首先，利用50个甘蓝高代自交系的重测序数据，与甘蓝参考基因组（02-12）进行比对筛选SNP位点。挑选多态性较好、在染色体上均匀分布的SNP位点，并将其转化为KASP标记，利用KASP平台对供试材料进行检测，得到59个甘蓝品种的基因分型数据。根据基因分型数据，筛选出多态性信息含量（PIC）高、无基因型数据缺失且在染色体上均匀分布的标记作为构建指纹图谱的核心标记。将核心标记的分型结果转化为二元编码数据，获得甘蓝品种SNP-DNA指纹图谱。在59个甘蓝品种中随机挑选15个品种，另外增加5个未推广的新组合用于构建人工虚拟混合群体，并利用此群体对甘蓝品种指纹鉴定技术进行验证，检测核心标记构建的SNP-DNA指纹图谱的准确性与可靠性。【结果】利用重测序数据与参考基因组（02-12）进行比对开发SNP标记，最终获得2.54×10⁶个SNP标记。从中筛选出500个SNP位点用于KASP标记开发，平均每条染色体上55.6个。500个SNP位点中有442个成功转化为KASP标记，转化成功率为88.4%。KASP平台检测结果显示，在442个SNP标记中，有25个位点的未分型材料数＞5，在后续分析中去除。剩余417个SNP位点的PIC值的变化范围为0.12—0.38，平均值为0.36，表现为中度多态性。在59个供试甘蓝品种中，全部417个SNP位点的杂合度大于30%的有57个，占所有品种的96.6%。其中，品种‘豫生早熟牛心’的杂合度最高，为67.8%。最终筛选出50个SNP位点作为核心标记，并利用这些标记构建甘蓝主要品种的指纹图谱。50个核心位点的PIC值的变化范围为0.35—0.38，平均值为0.36，其中位点Bol2-56的PIC值最高。基于核心SNP标记的聚类分析结果表明，59个品种的遗传相似系数为0.43—0.98。利用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证，结果表明，利用核心标记可对甘蓝品种的特异性和真实性进行有效鉴定。【结论】基于甘蓝自交系重测序数据进行比对，共获得SNP位点2.54×10⁶个；从中筛选获得50个核心SNP标记用于构建59个甘蓝品种的指纹图谱，并采用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证。

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全有机营养肥水耦合对番茄品质、产量及水分利用效率的影响

■张钧恒，马乐乐，李建明

【目的】在有机基质袋式栽培下，研究有机营养液与水分耦合是实现有机栽培的重要途径。【方法】试验以樱桃番茄为试材，采用有机基质袋式栽培方式，以日本园试营养液配方（F3）为对照，设置2种有机营养液配方处理：F1（有机营养液配方1）和F2（有机营养液配方2）；2个灌水量水平：W1（蹲苗期及阴雨天按ET100%灌溉，其他按ET120%灌溉）和W2（蹲苗期及阴雨天按ET120%灌溉，其他按ET150%灌溉）。按照随机区组试验设计，将营养液配方和灌水量二因素进行耦合，共得6个处理。【结果】研究结果表明，与无机营养液肥（日本园试营养液）相比，两种有机营养液配方显著提高了番茄叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率，同时显著提高了果实中可溶性蛋白、可溶性糖、番茄红素含量，降低了果实中硝酸盐含量，明显改善了果实品质，并且具有显著的增产效果；随灌水量的增加，叶片光合速率、气孔导度及蒸腾速率显著提高，产量提高，而果实营养品质指标略有下降，表现出一定的“稀释效应”。采用主成分分析方法对综合品质进行评价，F2W1处理的综合品质最好，F3W2处理最差；不同肥水耦合处理中，F2W2处理产量最高，除与F1W2处理差异不显著外，显著高于其他处理；F2W1处理水分利用效率最高。【结论】综合考虑番茄光合、品质、产量、灌溉水分利用效率等因素，F2W1处理为最优肥水耦合组合，即蹲苗期及阴雨天按ET100%灌溉，其他时期按ET120%灌溉，同时按有机营养液配方2进行施肥，可以作为全有机营养液肥水管理指标。

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番茄果实成熟过程中SlSWEET7a的功能分析

■程杰，张新圣，李安琪，姜晶

【目的】SWEETs（sugars will eventually be exported transporters）是一种糖转运蛋白，参与植物生物进程，对植物生长发育、响应各种胁迫、宿主-病原体的互作发挥作用。克隆番茄SWEET7a，通过构建SlSWEET7a沉默和过表达载体，研究其在糖的转运过程中的作用，为探索SWEETs在植物果实发育过程中的功能提供理论依据。【方法】以Micro-Tom（Solanum lycopersicum）番茄为试材，利用RT-PCR技术从果实中克隆SWEET7a的cDNA全长842bp，进行生物信息学分析，并利用MEGA6.0构建拟南芥进化树，与SlSWEET7a进行蛋白序列同源性分析；利用实时荧光定量PCR技术探明其在果实发育时期的时空表达特征分析，并构建基因的沉默和过表达载体，通过农杆菌介导的果实注射法进行瞬时表达检测构建载体的表达效率；然后进行番茄的遗传转化，获得T₁代转基因株系，利用实时荧光定量PCR技术检测绿熟期果实SWEET7a的表达，通过高效液相色谱法检测转基因果实和叶片中糖组成与含量的变化。【结果】SlSWEET7a蛋白结构是由7个跨膜结构域构成的。同源性比对分析结果显示，SlSWEET7a与拟南芥AtSWEET6和AtSWEET8序列同源性较高，都属于SWEETs家族的CladeⅡ。番茄果实各部位的表达分析显示，SlSWEET7a在绿熟期果柄、果实维管束相对表达量最高，转色期和红熟期相对表达量较低。构建SWEET7a沉默（S7a）及过表达载体（OE7a）在番茄果实的瞬时表达，发现OE7a样品果实中SlSWEET7a的表达量是未注射果实的6倍，其SlSWEET7a表达量明显上调，与对照相比，S7a样品果实中SlSWEET7a明显下调了5倍。在番茄中的遗传转化中卡那霉素抗性筛选获得10株可能的超表达T₀代植株，PCR鉴定得到了SlSWEET7a超表达8株；沉默株系经除草剂筛选，获得14株，PCR检测得到10株沉默株系。T₁代植株的实时定量分析显示，过表达SlSWEET7a植株发生转基因沉默现象，SlSWEET7a表达量显著低于正常植株，而沉默植株表达量也降低，说明获得的过表达植株也发生了基因沉默。果糖、葡萄糖和蔗糖含量测定结果表明，降低番茄中SlSWEET7a的表达，植株成熟叶片和绿熟期果实中果糖、葡萄糖和蔗糖含量均高于对照，尤其是叶片中蔗糖含量显著高于对照，这说明SlSWEET7a对细胞中蔗糖的易化扩散起着重要作用。【结论】SlSWEET7a对叶片中蔗糖向源组织韧皮部的装载及果实果柄、维管束的运输、卸载起重要调控作用。

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甘蓝BoSPx的克隆与表达分析

■王玉奎，白晓璟，廉小平，张贺翠，罗绍兰，蒲敏，左同鸿，刘倩莹，朱利泉

【目的】自交不亲和性（self-incompatibility，SI）是显花植物在长期进化过程中形成的限制自交衰退、促进杂交优势的一种复杂而完善的重要遗传机制。通过对SI与钙共响应新基因BoSPx的克隆、时空特异性表达分析和筛选与其互作的蛋白，并对BoSPx在自花授粉后刺激柱头的响应机制进行研究，以期为甘蓝SI的深入研究提供依据。【方法】采用转录组测序、自花和异花授粉后差异筛选以及PCR克隆获得BoSPx。利用DNAMAN软件和Smart软件进行氨基酸序列比对和保守结构域分析，通过Expasy在线软件预测BoSPx蛋白分子量、等电点、二级结构和跨膜结构域；采用MEGA6.0软件中的邻接法构建BoSPx蛋白的系统发育树，并推测BoSPx蛋白在甘蓝自花授粉后的功能。利用RT-PCR技术进行组织特异性表达分析，通过qRT-PCR检测自花和异花授粉后BoSPx的相对表达量。构建GFP表达载体，共聚焦显微镜观察BoSPx的亚细胞定位；酵母双杂交技术寻找其相互作用的蛋白。【结果】克隆获得一个新基因——BoSPx，其含有1个外显子，无内含子，是单外显子结构。BoSPx的开放阅读框为396 bp，编码具有131个氨基酸残基的蛋白质。理论等电点pI为4.54，是一种亲水性蛋白，没有信号肽和跨膜域，含有3个保守的EF-hand模体（第48—60、64—80和81—96位）。BoSPx起始密码子上游启动子序列500 bp左右含有生长素响应应答元件。BoSPx在开花前1—2 d的柱头、萼片、叶片、花药、花瓣中均有表达，在柱头中表达量最高，并且在自花和异花授粉的柱头中表达量都是先升高后降低，在自花授粉15 min时表达量达到最高，而后急剧下降，下降的低值与开花前1—2 d的柱头峰值相当。亚细胞定位分析表明BoSPx蛋白定位于细胞核和细胞质中。酵母双杂交结果表明BoSPx与SRK、ARC1之间无相互作用，但与生长素家族蛋白BoSAUR71和BoPID均能互作。【结论】BoSPx受自花授粉显著诱导表达，可能是受生长素调节的钙结合蛋白，对SI和钙产生共响应；该蛋白具有多组织表达和核质同在的特性，表明BoSPx可能参与SRK-ARC1-ExO70A1途径以外的未知信号通路。

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硫代腺苷甲硫氨酸促进番茄百菌清降解的生理机制

■顾超珩，闫燕燕，魏夕雅，史庆华，巩彪

【目的】探讨硫代腺苷甲硫氨酸（SAM）对番茄农药代谢调控的生理机制，为蔬菜安全生产奠定理论基础。【方法】本研究选取鲜食樱桃番茄‘千禧’为供试植物，以生产上广泛应用的广谱性杀菌剂‘百菌清’为供试农药，研究外源SAM对番茄果实喷施百菌清后的农药残留量、活性氧含量和谷胱甘肽代谢系统的影响。【结果】外源喷施0.5—2 µmol·L^-1的SAM均能显著降低番茄果实的百菌清残留量；但当外源SAM处理浓度达到0.5 µmol·L^-1后，番茄果实中的百菌清残留量并未随着处理浓度的增加而下降。与对照相比，喷施百菌清后番茄果实的谷胱甘肽S-转移酶（GST）、谷胱甘肽还原酶（GR）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性显著上升；还原型谷胱甘肽（GSH）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）和总谷胱甘肽含量（GSH+GSSG）变化也呈现上升趋势，谷胱甘肽的还原氧化比（GSH/GSSG）呈先上升后下降趋势；超氧阴离子（）和过氧化氢（H₂O₂）含量显著上升，而丙二醛（MDA）含量与对照相比差异不显著。外源喷施0.5 µmol·L^-1的SAM可显著提高百菌清处理下GST、GR和DHAR的活性，增加GSH和GSH+GSSG含量，降低处理10 d后的植株GSSG含量，提高GSH/GSSG；提高处理2—5 d的植株和H₂O₂含量，但对MDA含量无显著影响。【结论】外源添加0.5 µmol·L^-1的SAM可激活谷胱甘肽循环系统关键酶GR和DHAR活性，促进GSH再生，依赖GST并协同和H₂O₂的氧化作用，促进番茄果实中的百菌清降解。

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温室番茄植株养分和光合对水肥耦合的响应及其与产量关系

■王虎兵，曹红霞，郝舒雪，潘小燕

【目的】探究水肥耦合对番茄植株养分吸收和光合参数的影响及其相互关系，为西北温室番茄科学水肥管理提供理论依据。【方法】通过日光温室番茄试验，基于水分蒸发量设置3个灌水量：1.00E（W1）、0.75E（W2）、0.50E（W3）和3个施肥水平（N-P₂O₅-K₂O）：高肥320-160-320 kg∙hm^-2（F1）、中肥240-120-240 kg∙hm^-2（F2）和低肥160-80-160 kg∙hm^-2（F3），以当地常规灌水施肥为对照（CK）。【结果】结果表明，不同水肥处理对番茄叶面积指数（LAI）和叶绿素含量影响显著（P＜0.05），均随灌水施肥量的增加而增加。LAI在成熟采摘期达最大，而叶绿素含量随植株生长先增加后降低，果实膨大期达到最大。叶片N、P、K含量呈N＞K＞P，分别在22.83—47.20、4.45—7.08和22.00—34.92 g∙kg^-1间变化，提高灌水量与施肥量利于提高叶片养分含量、植株养分累积及养分向果实的转移，W1F1处理下叶片N、P、K含量及植株N、K和果实养分累积量均达到最大（除51 d叶片N和89 d叶片P含量外）。灌水和施肥对植株净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）影响显著（P＜0.05），适当增加灌水量与施肥量，能够提高植株Pn、Gs、Tr。整个生育期W1F1处理下Pn最大，而Tr在CK下最大（90 d除外）。在成熟采摘期水胁迫显著降低了Pn，而在W1水平继续灌水对提高Pn、Gs、Tr不明显。番茄各生育期叶片N、P、K含量与叶绿素含量和Pn均呈显著正相关关系，植株和果实养分累积量与净光合速率和产量均呈显著正相关关系。【结论】综合考虑叶面积指数、叶绿素含量、光合参数、植株养分吸收累积及最终产量，W1F1处理（灌水量1.0E，施肥量N-P₂O₅-K₂O 320-160-320 kg∙hm^-2）为最优灌水施肥组合。 

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《中国农业科学》是中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会共同主办的综合性、学术性半月刊。最新核心影响因子为1.896，总被引频次达到11663，综合评价总分在农业综合类科技期刊中排名第一。本刊设有“作物遗传育种•种质资源•分子遗传学；耕作栽培•生理生化•农业信息技术；植物保护；土壤肥料•节水灌溉•农业生态环境；园艺；食品科学与工程；畜牧•兽医•资源昆虫”等栏目。

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