纳米硅对低温下番茄生长发育及碳水化合物积累的影响

为探究纳米硅对低温下番茄根系构型及碳水化合物积累的调控机制,以番茄品种‘中杂9号’为材料,通过基质盆栽试验,研究了施用纳米硅对低温下番茄幼苗生物量、根系构型、光合能力以及非结构性碳水化合物含量的影响。结果表明:1)低温下番茄幼苗生物量、总根长、根尖数、光合色素含量和净光合速率等显著下降(P<0.05),可溶性糖、蔗糖和淀粉含量显著增加(P<0.05),其中地上部鲜重、净光合速率和总根长分别降低48.60%、66.88%和65.49%(P<0.05)。2)施用纳米硅在常温和低温下均能显著提高番茄幼苗的生物量、根系活力、根尖数、分形维数、净光合速率和非结构性碳水化合物含量,其中低温下施用纳米硅番茄幼苗根分叉数、净光合速率和叶片可溶性糖含量分别提高35.25%、48.24%和75.69%(P<0.05)。由上可知,低温严重制约了番茄的光合作用、根系的生长发育以及非结构性碳水化合物的积累,根系构型参数偏向于不利于植物正常生长的方向变化,施用纳米硅可通过促进光合色素合成、提高光合速率和根系活力、改善根系构型及提高非结构性碳水化合物积累来提高番茄抗冷性。

低磷胁迫下番茄转录因子WRKY6功能分析

本研究旨在分析番茄转录因子WRKY6在低磷胁迫应答中的作用,为研究番茄耐低磷分子机制及挖掘提高番茄低磷耐受性和磷素利用率的基因资源奠定理论基础。试验以野生型番茄Ailsa Craig为材料,以其cDNA为模板克隆基因SlWRKY6,利用根癌农杆菌介导转化法构建RNAi-SlWRKY6和OE-SlWRKY6转基因番茄株系,并对野生型、RNAi-SlWRKY6和OE-SlWRKY63种不同基因型的番茄植株进行低磷胁迫处理,在处理第18天对叶片与根系进行表型观察和生理生化指标测定。表型观察结果显示,与RNAi-SlWRKY6转基因番茄相比,OE-SlWRKY6转基因番茄植株较矮壮,叶片数量较多,受低磷胁迫影响较小,表现出较强的耐低磷性。生理生化指标分析结果表明,与野生型相比,OE-SlWRKY6转基因番茄根系与叶片的有机磷和总磷含量显著升高,根系酸性磷酸酶活性和部分有机酸含量显著增加,磷转运体表达量显著降低。而RNAi-SlWRKY6转基因番茄受到低磷胁迫后,这些指标的变化趋势与过表达株系相反。低磷胁迫后,LePT1的相对表达量在OE-SlWRKY6植株根系中呈下降趋势,与RNAi-SlWRKY6植株中变化相反。在野生型、RNAi-SlWRKY6和OE-SlWRKY6植株根系中LePT2的相对表达量均呈整体上升趋势,而LePT3则呈整体下降趋势。由上述可知,SlWRKY6能够响应低磷胁迫,其表达量高低与番茄植株的低磷耐受性呈正相关,且可能影响磷转运体基因对低磷的响应。该研究结果可为进一步揭示番茄WRKY转录因子家族的功能及其对低磷胁迫的响应机制提供理论依据。