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土壤次生盐渍化是设施蔬菜生产的主要障碍因子之一,不仅严重影响了蔬菜的生长,而且降低其产量和品质。研究表明,设施土壤中主要阴离子类型为NO3。促分裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinase,MAPK)级联信号系统,包括MAPKKK、MAPKK和MAPK三种蛋白激酶,三者通过磷酸化逐级传递并放大刺激信号,在调节细胞的生长发育和响应外界环境刺激的过程中起着非常重要的作用。H2S是继NO、CO之后发现的第三种气体信号分子,研究表明,一定浓度的外源H2S能够缓解盐胁迫、干旱胁迫、离子毒害、金属胁迫等。本研究利用H2S供体NaHS、清除剂HT、抑制剂PAG和MAPK抑制剂PD98059研究了 N03_胁迫下MAPK参与H2S缓解硝酸盐胁迫中的作用。所得主要结果如下:1、研究了外源施加不同浓度的NaHS对番茄生长的影响。结果表明:不同浓度的NaHS对番茄幼苗影响不同,50μmol/几对番茄生长影响不显著,1OOLμmol/LNaHS处理后,植株地上部株高、干重、鲜重显著增加,叶绿素含量及光合指标(Ci、Gs、Pn、E)增加,氮代谢相关酶(NR、GOGAT、GS)活性增加,抗氧化物质(AsA和GSH)的含量达到最大值,内源NO3含量最低,内源H2S含量及AtLCD酶活性相比达到最高。而高浓度的NaHS处理抑制了植物的生长。2、研究了 NO3-胁迫下外源施加10Oμmol/LNaHS处理1、3、5天对番茄生长和生理生化特性的影响。结果表明:与N03-胁迫处理相比,外源加入100 μmol/L NaHS处理1、3、5 d后,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著增加;叶绿素a、b含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著升高,而胞间C02浓度显著降低。N03-胁迫后丙二醛(MDA)和H202含量显著增加,而外源施加NaHS后,MDA和H2O2含量降低,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性显著增加,抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量显著增加。外源施加NaHS后,与NO3-胁迫处理相比,硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶的活性显著增加;L-脱巯基酶活性和内源H2S含量增加。3、研究了外源施加NaHS对N03-胁迫下SlMAPK家族基因表达的影响。通过RT-PCR分析发现NO3-胁迫诱导SlMAPK基因的表达,尤其是SlMAPK、6、9、12、13。外源施加 NaHS 到 N03-中 SlMAPK3、5、6、9、10、1l、12、13、16表达量降低,说明SlMAPK基因可能参与了 H2S缓解NO3-胁迫的过程。进一步克隆SlMAPK3、6、9、12、13基因的全长cDNA序列,并构建过表达植物表达载体pRI101-SlMAPK12和原核表达载体pET32a-SlMAPK3。4、利用H2S供体NaHS和MAPK抑制剂PD98059研究番茄中MAPK参与H2S对NO3-胁迫诱导氧化损伤的缓解作用。结果表明,在番茄中,NO3-胁迫下,MDA和H202含量显著增加,抗氧化酶SOD、POD、CAT活性降低,APX活性增加,施加外源H2S供体NaHS到NO3-中,显著抑制了NO3-胁迫对MDA和H202含量的增加和抗氧化酶(CAT、POD、SOD)活性的降低,APX酶活性和AsA、GSH含量的增加,MAPK抑制剂PD98059显著抑制了 NaHS的这种效果,研究说明,MAPK参与H2S缓解NO3-胁迫的氧化损伤。5、以过表达CsiNMAPK转基因烟草为实验材料,利用H2S供体NaHS、清除剂HT、抑制剂PAG和MAPK抑制剂PD98059,研究MAPK参与H2S对NO3-胁迫诱导氧化损伤的缓解作用。结果表明,NO3-处理后,野生型烟草和过表达CsNMAPK转基因烟草中,MDA和H2O2含量显著增加,施加外源H2S供体NaHS后,抗氧化酶(CAT、APX、POD、SOD)活性显著提高,AsA和GSH含量显著增加,GR、DHAR和MDHAR活性显著增加,内源H2S含量及AtLCD活性显著增加,H2S清除剂HT、抑制剂PAG和MAPK抑制剂PD98059均抑制了 NaHS的这种效果,但PD98059的抑制效果不如HT和PAG显著,在过表达CsNMAPK转基因烟草中效果更加突出。6、克隆了番茄L-型脱巯基酶(AtLCD)和拟南芥的D-型脱巯基酶(SlDCD)基因的全长cDNA序列,构建了植物过表达载体pRI101-AtLCD和pRIl01-SlDCD,并通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,对转基因烟草进行基因组PCR分析,获得过表达SlDCD基因的转基因烟草,发现转基因烟草开花提前。