番茄(Solanum lycopersicum L.Human papillomavirus infection)作为最重要的蔬菜之一。在我国北方冬春茬番茄设施生产过程中极易遭受到低温胁迫,其中包括土壤低温和大气低温,而土壤低温与空气低温相比回温较慢,因此会严重抑制番茄的生长发育,降低产量与品质。课题组前期研究通过模拟冬春茬设施番茄种植过程中的根际低温,明确7℃根际低温会显著抑制番茄植株生长,其中植物激素脱落酸(ABA)作为响应根际低温胁迫的化学物质之一,其在植物体的含量显著增加。进一步通过转录组学分析发现ABA激素信号通路在番茄根系、茎和叶片中均显著,因此本研究采用ABA缺失突变体sit及其对照(RR)为试材进行根际低温(7℃)处理,探究根际低温下番茄幼苗的形态及生理功能的变化,为缓解根际低温下的方法提供理论依据。主要研究结果如下:1.明确了ABA参与根际低温对番茄幼苗根、茎和叶片的影响。基于转录组学数据分析及功能注释,发现根际低温下在根、茎和叶片中分别鉴定到3752、2468和2375个差异基因(DEG),其中这三组之间共有的差异基因数目为274个。然后对DEG进行GO和KEGG富集分析,发现激素信号转导以及次级代谢相关通路显著富集。其中植物激素信号转导途径中的DEG集中在ABA信号通路,有一类LEA类脱水素蛋白差异显著。2.明确了ABA在根际低温中对番茄幼苗生长及根系活力的影响。根际低温9天时ABA突变体sit(SLT)与野生型RR(RLT)相比,番茄生长受到显著抑制,根系活力显著降低,同时ABA突变体sit(SLT)中相对电解质含量、可溶性蛋白和脯氨酸等渗透物质的含量也急剧增加,但在sit外源喷施ABA后(ASZ-VAD-FMK化学结构L),番茄幼苗生长恢复,同时脯氨酸及可溶性蛋白含量均降低。这些结果表明外源喷施ABA可缓解根际低温对番茄根系的过氧化程度,使膜稳定性增加。3.明确了ABA在根际低温下对番茄叶片抗氧化系统的影响。根际低温下番茄叶片膜脂过氧化作用加剧,ABA突变体sit(SLT)叶片中的丙二醛和活性氧含量与野生型RR(RLT)相比显著增加,同时伴随着SOD、POD、CAT、APX、MDHAR、DHAR和GR活性显著增加,编码相关抗氧化酶的基因表达量MS-275半抑制浓度也显著增加,再此基础上sit外源喷施ABA(ASL)后的丙二醛和活性氧含量轻微降低,同时SOD、POD、CAT、APX、MDHAR、DHAR和GR的活性降低,其编码抗氧化酶的基因表达量也显著降低。这些结果表明ABA可以有效减少活性氧含量,缓解根际低温对番茄幼苗叶片的氧化损伤。4.明确了ABA对根际低温下番茄幼苗PSⅠ和PSⅡ的光保护作用。根际低温下番茄ABA突变体sit(SLT)与野生型RR(RLT)相比,叶片中Y(Ⅰ)、Y(Ⅱ)和Pm的活性显著降低,而Y(NA)、Y(NPQ)、NPQ和Y(NA)则显著升高,同时光合作用及气孔导度均显著降低,但sit外源喷施ABA处理后导致(ASL)的Y(Ⅰ)、Y(Ⅱ)和Pm下降幅度缓解,Y(NA)、Y(NPQ)、NPQ和Y(NA)的幅度下降,同时光合能力回升,导致植物的同化能力维持在较高程度;OJIP曲线分析表明番茄ABA突变体sit(SLT)叶片Q_A-Q_B电子传递受阻,叶片的CEF下降,而sit外源喷施ABA(ASL)后可以导致CEF的速率上升。这些结果表明根际低温下ABA的缺失导致番茄光合作用、PSⅠ供体侧和PSⅡ反应中心受到限制,外源喷施ABA可以起到光保护作用。