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外源绿原酸对番茄幼苗低温耐性的生理调控效应外源绿原酸对番茄幼苗低温耐性的生理调控效应李艳梅1，姜丽娜1,2，孙向阳2，李常保3，周明3，孙焱鑫1*，索琳娜1*（1北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所，北京 100097；2北京林业大学林学院/森林培育与保护教育部重点实验室，北京100083；3北京市农林科学院蔬菜研究所/蔬菜生物育种全国重点实验室，北京100097）摘要:【目的目的】番茄苗期常遭遇低温冷害，严重影响花果正常发育。酚酸物质绿原酸是农作物抗逆响应的关键代谢物质，但外源绿原酸是否能增强作物耐冷性尚不明确。因此，以低温耐性不同的两个番茄品种为材料，研究外源根施绿原酸对番茄低温耐性的调控效应及可能机制。【方法方法】以番茄(Solunum lycopersacum)强耐低温品种京番 401(JF401)和弱耐低温品种京番 101(JF101)为试验材料开展室内盆栽试验。基于前期试验获得的参数，设置 6 个绿原酸(CGA)根施浓度处理：0、0.005、0.025、0.05、0.1 和 0.25g/L。根施 CGA 后，番茄幼苗在正常温度下生长 5 周，然后在低温(昼夜温 15/5)胁迫下生长 6 天。在低温胁迫结束后 2 天，用手持式叶绿素荧光仪测定完全展开叶片初始荧光产量(Fo)、最大荧光产量(Fm)，光化学猝灭系数(Qp)、非光化学猝灭系数(NPQ)及 PSII 实际光化学效率(PSII)；调查番茄幼苗地上部鲜重(SFW)、根系鲜重(RFW)和总鲜重(TFW)；测定完全展开叶片相对电导率(REC)、叶绿体色素含量(Chl.a、Chl.b、Car)、自由水含量(LFW)和束缚水含量(LBW)；测定叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量。【结果结果】在供试 CGA 浓度范围内，JF401 和 JF101 番茄幼苗的耐冷性均随 CGA 浓度的升高先增加后降低，最高耐冷性综合评价指标 D 值分别出现在 0.1 和 0.05g/L。Pearson 相关分析表明，D 值与Fv/Fm、Qp、PSII、Chl.a、Chl.(a+b)、SFW、RFW、TFW、SOD、POD、CAT 和 LBW 显著正相关(R=0.720.98)，与 H2O2、NPQ、REC、MDA 和 LFW 显著负相关(R=0.630.98)。PCA 主成分分析表明，SFW、Chl.b、Chl.(a+b)、Qp、PSII 和 LBW 是影响两品种番茄苗期低温耐性的共性关键指标。在 CGA 最佳浓度下，京番 101 幼苗的PSII、Chl.(a+b)、LBW 和 SFW 较 CK 的增幅分别为 157.7%、35.5%、8.4%和24%，京番 401 幼苗的增幅分别为 223.5%、64.9%、31.2%和 62%。【结论结论】低温胁迫下，根施适量绿原酸可通过改善光能吸收及利用、降低水分生理代谢、增强酶促抗氧化防御和清除活性氧等多途径调控机制，显著提升番茄幼苗低温耐性。关键词:生物刺激素；绿原酸(CGA)；低温胁迫；番茄；叶绿素；束缚水Physiological regulation of exogenous chlorogenic acid onchilling tolerance of tomato seedlingsLIYan-mei1,JIANGLi-na1,2,SUNXiang-yang2,LIChang-bao3,ZHOUMing3,SUNYan-xin1*,SUOLin-na1*(1 Institute of Plant Nutrition and Resource Environment,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Beijing 100097,China;2 Key Laboratory of Forest Cultivation and Protection,Ministry of Education/School of Forestry,Beijing ForestryUniversity,Beijing 100083,China;3 State Key Laboratory of Vegetable Biobreeding/Beijing Institute of Vegetable Science,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Beijing 100097,China)Abstract:【Objectives】Chillingstressseverelyinhibitsthenormalgrowthandbloomingoftomatoseedlings,andleadstofruitmalformation.Chlorogenicacid(CGA),aphenolicacid,isthekeymetaboliteinplantadaptationtoabioticstresses.WeinvestigatedtheeffectofexogenousapplicationofCGAonthechillingtoleranceoftomatoseedlingsoftwovarietieswithdifferentchillingtolerance,toexploretheregulatoryroleofCGAandpossible植物营养与肥料学报2024,30(2):315330doi:10.11674/zwyf.2023397JournalofPlantNutritionandFertilizershttp:/www.plantnutrifert.org收稿日期：20230908接受日期：20231116基金项目：北京市农林科学院青年基金(QNJJ202134)；北京市农林科学院创新能力建设项目(KJCX20240405，KJCX20230126)。联系方式：李艳梅E-mail:*通信作者孙焱鑫E-mail:；索琳娜E-mail:underlyingmechanism.【Methods】TomatocultivarsJF401(hightoleranttochill)andJF101(weektoleranttochill)wereusedtocarryoutapotexperimentunderclimatechamberconditions.Basedonthepreviousresult,sixCGArootapplicationconcentrationswereappliedontomatoseedlings,including0(CK),0.005,0.025,0.05,0.1and0.25g/L.Thetomatoseedlingshadgrowninnormaltemperatureconditionfor5weeksbeforeexposuretolowtemperaturestress(day15andnight5)for6days.Ontheseconddayaftertheendofthechillstress,initialfluorescenceyield(Fo),maximumfluorescenceyield(Fm),photochemicalburstcoefficient(Qp),non-photochemicalburstcoefficient(NPQ)andactualphotochemicalefficiencyofPSII(PSII)weredeterminedinfullyexpandedleafsegmentsusingaportablechlorophyllfluorometer.Thefreshweightofshoot(SFW),root(RFW)andtotalseedlings(TFW)wereweighed.Therelativeelectricalconductivity(REC),chlorophyllpigmentcontent(Chl.a,Chl.bandCar),freewatercontent(LFW)andboundwatercontent(LBW)offullyexpandedleavesweredetermined.Theleafsuperoxidedismutase(SOD),peroxidase(POD),catalase(CAT),hydrogenperoxide(H2O2)andmalondialdehyde(MDA)contentswereanalyzed.【Results】WithinthetestedCGAconcentrations,thechillingtoleranceoftomatoseedlingsshowedatrendoffirstincreaseandthendecrease,thepeakDvalues,comprehensiveevaluationindexofplantcoldtolerance,inJF401andJF101appearedatCGA0.1g/Land0.05g/L,respectively.PearsoncorrelationanalysisshowedthattheD-valuewaspositivelycorrelatedwithFv/Fm,Qp,PSII,Chl.a,Chl.(a+b),SFW,RFW,TFW,SOD,POD,CATandLBW(r=0.720.98),negativelycorrelatedwithH2O2,NPQ,REC,MDAandLFW(r=0.630.98).Principalcomponentanalysis(PCA)revealedthattheSFW,Chl.b,Chl.(a+b),Qp,PSIIandLBWwerethekeyindicatorsinfluencingthechillingtoleranceofthetwotomatocultivarsatseedlingstage.UnderoptimumCGAconcentration,thePSII,Chl.(a+b),LBWandSFWinJF101were157.7%,35.5%,8.4%and24%higherthanCK，andinJF401were223.5%,64.9%,31.2%and62%higherthanthecontrol.【Conclusions】Underchillstress,applicationofCGAatanappropriateconcentrationcouldsignificantlyimprovethechillingtoleranceoftomatoseedlings,andtheenhancementinvolvesmulti-pathwayregulatorymechanismssuchasimprovinglightenergyabsorptionandutilization,reducingwaterphysiologicalmetabolism,enhancingenzymaticantioxidantdefensesandscavengingreactiveoxygenspecies.Key words:biostimulant;chlorogenicacid(CGA);chillingtolerance;tomatoseedling;chlorophyllcontent;boundwater番茄(solanum Lycopersicum)是我国设施主栽蔬菜，它起源于热带，为典型的喜温蔬菜，对低温反应较为敏感1。番茄适宜生长温度为 1530，当环境温度低于 10 时会受到冷害和生长限制，低于8 时生长迟缓，低于 5 时生长完全停止2。我国现有设施大棚条件下，低温是限制番茄冬春季生产的重要逆境胁迫因子34，遭受低温胁迫时，番茄植株会出现氧化还原失衡、叶绿素合成受阻和营养不良等生理障碍56，尤其开花前后的亚低温胁迫常常引起番茄缺素、叶斑病、立枯病、落花、裂果和畸形果等问题，导致番茄产量及果实品质下降78。如何缓解低温冷害胁迫，提升幼苗低温抗性，是番茄生产中实现壮苗、提质、增产亟待解决的一个问题。目前农业生产中应对突发的低温气候事件，通常以覆盖地膜、灌水、优化施肥和外源调控的方式来提高农作物的抗低温能力，从而预防冷害发生919。其中，外源调控抗冷栽培技术被认为简便高效、成本可控、经济实用14,16,20。该项技术的核心是抗低温外源物质的选用21，但生产中长期使用的主要是植物生长调节剂类和激素类制剂，部分制剂存在潜在毒性、致畸、致癌问题2223，因此亟需一种绿色环保、安全高效的外源物质用于提高农作物的抗低温能力。“生物刺激素”这概念，目前比较广泛接受的是2012 年欧洲生物刺激素产业联盟(EBIC)给出的如下定义：生物刺激素是一种含有某些成分和微生物的物质，这些物质施于植物本身或根际周围时，能够对植物的自然发展进程起到积极的刺激作用，包括改善营养吸收、生理机能、增强非生物胁迫抵抗力、增加产量以及提升品质等16。生物刺激素包括且316植物营养与肥料学报30卷不限于微生物菌剂、腐殖酸类、海洋提取物质类、果蔬发酵物、有益元素、无机盐、植物活性物质等，可以作用于土壤、种子、根系、花芽和果实16,24。其中，酚酸类植物化学物质存在于许多植物中，因其具有抗氧化作用，在植物抗逆胁迫研究中具有重要意义。绿原酸(chlorogenicacid,CGA)，又名 3-咖啡酞奎尼酸，是植物有氧呼吸中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类次生代谢物质，广泛存在于高等双子叶植物和蕨类植物中2526。CGA 是一种具有较强抗氧化作用的水溶性酚酸类物质27，此外，它还具有抗菌抗病毒活性的作用26,2829。目前该酚酸物质是天然产物研究领域的一个热点。王闻闻30研究表明，CGA 具有较强的抗氧化活性，且它是 IAA 的保护剂，CGA 以适宜浓度施用缓解了 Al 毒引起的黑大豆根伸长抑制，促进了 Al 毒胁迫下黑大豆侧根数目的增加。王庆华等31研究表明，从天然植物茎叶中提取到的 CGA，具有非常强的抗氧化能力，其清除自由基的能力是 Vc 的 23倍，清除 O2是 Vc 的 1030 倍。Mei 等32研究表明，外源喷施 CGA 通过增强抗氧化能力减轻苹果叶片的氧化应激。唐金蕾33研究发现，外源喷施 CGA可以延缓鲜切马铃薯的膜脂质过氧化程度，抑制多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶活性，有效抑制鲜切马铃薯的褐变反应。从以上研究推测，CGA 在植物非生物逆境产生的氧化胁迫应对中具有潜在应用价值，这为农作物抗低温栽培提供了天然绿色抗低温制剂的可能选择。但目前为止，国内外文献还尚未检索到 CGA 与农作物抗低温关系的研究报道。此外，外源诱导物提高植物抗逆性有其适宜的浓度，超过适宜浓度的外源诱导物则可能加重逆境胁迫的危害34。为此，本研究以筛选出的存在低温耐性差异的两个番茄品种为试验材料，研究低温(昼夜温 15/5)胁迫下不同浓度 CGA 对番茄幼苗生长和生理特性的影响，旨在揭示外源根施 CGA 对番茄幼苗低温耐性的调控效应及可能机制，为番茄抗低温栽培中外源 CGA 的合理施用及增强番茄幼苗低温耐性提供理论依据和实践参考。1 材料与方法1.1 试验地点与材料试验在 2022 年 3 次独立预备试验绿原酸(CGA)浓度梯度逐次优化基础上，于 2023 年 25 月在北京市农林科学院 2 号试验楼人工气候箱进行。抗低温试验供试材料为京番 401(JF401)和京番 101(JF101)，来自北京市农林科学院蔬菜研究中心番茄课题组，分别代表京津冀地区露地和设施番茄的主栽品种。预试验结果显示，JF401 低温耐性高于 JF101，低温胁迫下，JF101 易出现叶片发黄、变窄及卷曲，JF401 易出现叶片变窄及叶背发紫。试验用CGA 由上海源叶生物科技有限公司提供。番茄种子做消毒、浸种和催芽处理后，用 50 孔穴盘进行育苗，育苗基质为草炭蛭石=31(体积比)。待番茄幼苗长至四叶一心时，选取整齐一致且长势良好的番茄苗，转移至相同基质的盆钵中(1.13L，口径12cm，高度 10.5cm)，每盆移栽 1 株，植株在温室自然光照下生长 1 周。期间，每隔 2 天，采用称重法，参照基质最大持水量的 70%精准补充水分；每隔 7 天根施 1800(wv)平衡水溶肥 202020TE(每盆 50mL)，由河北石家庄三品肥业有限公司提供。选取长势一致番茄苗进行试验处理。1.2 试验设计将两个品种的番茄幼苗转移至人工气候箱(DGX-260E)中，在昼夜温度 25C/18C(12h/12h)，光照强度 400mol/(m2s)，相对湿度 65%70%的条件下适应一周。在试验开始前 6 天，每隔 2 天施加不同浓度的 CGA，分别对番茄苗进行根际灌施，使溶液均匀的分布在根系周围，每株灌施 50mL，对照以等体积的蒸馏水代替。番茄苗龄 5 周左右时，将人工气候箱温度调至昼夜温度 15C/5C(12h/12h)，低温处理 6 天，然后调至昼夜温度 25C/18C(12h/12h)，恢复生长 2 天，其他条件同上。通过两番茄品种的独立试验，CGA 抗低温调控的浓度范围逐渐从 03g/L 调减至 01g/L，进一步调减至 00.25g/L，并在此浓度区间设置了 6 个 CGA 梯度处理，分别为 CK、CGA(0.005、0.025、0.05、0.1 和0.25g/L)。每组设置 3 个生物学重复，每个重复6 株。1.3 测定和分析方法1.3.1植株鲜重试验结束后，每个处理选择 6 株幼苗，采用千分之一天平(LC-FA，浙江力辰仪器科技有限公司)称量植株鲜重。1.3.2叶绿素荧光参数在低温胁迫结束后 2 天，取不同处理的番茄幼苗，从第一片未完全展开叶开始向下数第 3、第 4 位叶进行测定，在测定前对番茄幼苗进行 20min 的暗处理。使用捷克手持式叶绿素荧光仪(PSIFluorPenFP110,捷克共和国)测定初始2期李艳梅，等：外源绿原酸对番茄幼苗低温耐性的生理调控效应317荧光产量 Fo、最大荧光产量 Fm，光化学猝灭系数(Qp)、非光化学猝灭系数(NPQ)及 PSII 实际光化学效率(PSII)。采用公式(FmFo)/Fm 得到最大光化学效率 Fv/Fm35。1.3.3相对电导率(REC)将处理后的番茄幼苗用去离子水冲洗干净，将植株叶片剪成小份，混合均匀，称取 0.1g 放入 150mL 三角瓶中，加入 25mL去离子水浸泡处理 15h，使用电导率测定仪(雷磁仪器，DDSJ-308A)测定煮沸前浸提液电导率以及煮沸后浸提液电导率，计算相对电导率36。1.3.4叶绿体色素含量叶绿体色素含量采用 80%的丙酮浸提，称取 0.5g 植株叶片样品放入刻度试管中，加入 25mL80%的丙酮，密封，避光浸提至叶片无色时(约 48h)测定。用 UV-1601紫外分光光度计分别在663、646 和 470nm波长处检测 OD 值37,按下列公式计算:叶绿素 a(Chl.a)=(12.21A6632.81A646)V/1000W；叶绿素 b(Chl.b)=(20.13A6465.03A663)V/1000W；类胡萝卜素(Car)=(1000A4703.27Chl.a104Chl.b)/229V/1000W式中：A吸光值，V提取液总体积(mL)，W叶片鲜重(g)，663、646、470 为检测波长(nm)。1.3.5其他生理指标取植株叶片样品，液氮研磨成粉末状，测定抗氧化酶活性及膜脂损伤。用硫代巴比妥酸(TBA)法测定丙二醛(MDA)含量30，氮蓝四唑(NBT)光化学还原法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性30，愈创木酚法测定过氧化物酶(POD)活性17，过氧化氢紫外吸收法测定过氧化氢酶(CAT)活性17，参照 Alexieva 等38的方法测定 H2O2含量。1.3.6自由水和束缚水含量将完整叶片去掉主脉，用打孔器打成大小一致的小圆片，称重后立即放入称量瓶中(重复 6 次)。向瓶中加入叶片质量 6倍的 60%65%糖液，再称重。将瓶置于暗处 6h，期间定时轻轻摇动称量瓶，使叶片组织与糖液充分接触。将叶片取出，用滤纸吸去叶片表面糖液，立即称重。再将叶片在 105 下杀青 15min，于 80烘干称重39。计算相关指标：叶片自由水含量(%)=(浸泡前叶片质量浸泡后叶片质量)/浸泡前叶片质量 100；叶片束缚水含量(%)=(浸泡前叶片质量干重)/浸泡前叶片质量 100自由水含量。1.4 数据统计与分析1.4.1隶属函数法采用隶属函数法36对不同CGA 浓度处理下番茄幼苗低温耐性进行综合评价，平均值大小反映番茄幼苗低温耐性的强弱。各项指标与番茄幼苗低温耐性为正相关时，公式为：U(Xa)=(XaXmin)/(XmaxXmin)(1)各项指标与番茄幼苗低温耐性为负相关时，公式为：U(Xa)=(XmaxXa)/(XmaxXmin)(2)公式(1)和(2)中，U(Xa)为各生理指标的隶属函数值，Xa为各生理指标测定值，Xmax与 Xmin分别为各处理某一参数的最大值与最小值。pi/pi综合指标权重：wi=，i=1,2,n。式中，wi 为第 i 个综合指标在所有综合指标中的权重，pi 为各品种第 i 个综合指标的贡献率。Xawi综合评价值：D=，i=1,2,n。式中，D 值为 i 材料在低温胁迫下用综合指标计算所得的低温耐性综合评价值。1.4.2数据处理采用 MicrosoftExcel2016 和SPSS25.0 统计软件对数据进行统计分析并制表。方差分析采用 One-wayAnova-Duncan 检验其差异显著性(P0.05)。采用 Origin25.0进行 Pearson 相关分析、主成分 PCA 分析。2 结果与分析2.1 低温胁迫下施用 CGA 对番茄幼苗地上部、根系和总鲜重的影响由表 1 可知，JF101 番茄幼苗地上部、根系和总鲜重均高于 JF401。外源施用 CGA 增加了 JF101 和JF401 幼苗地上部、根系和总鲜重，JF101 根系鲜重的增幅更大，JF401 地上部鲜重的增幅更大。0.0050.1g/LCGA 使 JF101 番茄幼苗地上部鲜重增加13.1%23.7%(P0.05)，以 0.05g/LCGA 的促生作用最大；0.0250.25g/LCGA 使 JF401 番茄幼苗地上部鲜重增加 10.1%62.3%(P0.05)，以 0.1g/LCGA 的促生作用最大。与 CK 相比，0.05g/LCGA使 JF101 番茄幼苗地上部、根系和总鲜重分别增加23.7%(P0.05)、60.0%(P0.05)和 35.2%(P0.05)；与 CK 相比，0.1g/LCGA 使 JF401 番茄幼苗地上部、根系和总鲜重分别增加 62.3%(P0.05)、34.7%(P0.05)和 51.0%(P0.05)。CGA 对番茄幼苗生物量的影响与番茄品种和 CGA 浓度均有关，CGA 对两品种番茄幼苗的促生作用均有其最佳施用浓度，过量施用则导致 CGA 的促生作用下降。2.2 低温胁迫下 CGA 施用对番茄幼苗丙二醛(MDA)和电导率的影响低温胁迫下，根施外源 CGA 处理降低了两品种318植物营养与肥料学报30卷番茄幼苗叶片的电导率(表 2)。CGA 施用浓度为0.005、0.025、0.05、0.1 和 0.25g/L 时，JF101 番茄幼苗叶片电导率分别较 CK 降低 15.3%、51.3%、58.9%、54.3%和 37.2%，JF401 番茄幼苗叶片电导率分别较 CK 降低 29.0%、38.6%、40.9%、29.9%和18.4%。低温胁迫下，CGA 外源根施处理降低了两品种番茄幼苗叶片的 MDA 含量。根施 0.0050.1g/LCGA，JF101 番茄幼苗叶片 MDA 含量较 CK 降低 18.7%37.5%；根施 0.0050.05g/LCGA，JF401番茄幼苗叶片 MDA 含量较 CK 降低 16.5%26.0%。根施 0.05g/LCGA 缓解番茄幼苗叶片膜损伤的作用最显著，JF101 番茄幼苗叶片电导率和 MDA 含量较CK 分别降低 58.9%和 37.5%，JF401 番茄幼苗叶片电导率和 MDA 含量较 CK 分别降低 40.9%和 26.0%。适量根施 CGA 可有效减少 JF101 和 JF401 番茄幼苗叶片丙二醛累积，减少叶片电解质渗出，以 0.05g/LCGA 的缓解作用最佳。2.3 低温胁迫下根施 CGA 对番茄幼苗 H2O2和抗氧化酶活性的影响与 CK 相比，外源施用 CGA 降低了番茄幼苗叶片中 H2O2的含量(表 3)。根施 0.0050.1g/LCGA，JF101 番茄幼苗叶片 H2O2含量较 CK 降低了 33.9%53.3%；根施 0.0050.25g/LCGA，JF401 番茄幼苗叶片 H2O2含量较 CK 降低了 61.9%75.7%。根施表 1 低温胁迫下不同绿原酸施用浓度处理番茄幼苗鲜重Table 1 Fresh biomass of tomato seedlings applied with different chlorogenic acid(CGA)concentrationsunder low temperature stress品种Cultivar绿原酸浓度(g/L)CGAconcentration地上部鲜重(g/plant)Shootfreshweight根系鲜重(g/plant)Rootfreshweight总鲜重(g/plant)Totalfreshweight京番101JF1010(CK)2.4500.073c1.1450.239b3.5950.743c0.0052.7700.083b1.0950.239b3.8650.235bc0.0252.9530.089a1.6220.322ab4.5740.106ab0.053.0300.091a1.8320.289a4.8620.437a0.12.7950.084b1.6880.392ab4.4830.504abc0.252.5330.067c1.7030.365ab4.2360.604abc京番401JF4010(CK)1.5980.048d1.1070.193b2.7040.324d0.0051.6450.049d1.3900.337ab3.0350.555cd0.0251.7600.053c1.5580.301a3.3180.471bcd0.052.0700.062b1.4870.196a3.5570.206abc0.12.5930.0778a1.4920.073a4.0840.136a0.252.5380.076a1.2420.113ab3.7790.149ab注:同列数据后不同小写字母表示同一品种不同处理间差异显著(P0.05)。Note:Valuesfollowedbydifferentlowercaselettersinacolumnindicatesignificantdifferencesamongtreatmentsofthesamecultivar(P0.05).表 2 低温胁迫下绿原酸施用对番茄幼苗叶片丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)的影响Table 2 Effects of chlorogenic acid(CGA)on leafmalondialdehyde(MDA)and relative electrical conductivity(REC)of tomato seedlings under low temperature stress品种Cultivar绿原酸浓度CGAconcentration(g/L)MDA(mol/g)REC(%)京番101JF1010(CK)4.3340.722ab6.9200.221a0.0053.5230.105bc5.8620.188b0.0253.1540.472c3.3680.108d0.052.7090.238c2.8440.091e0.13.4490.181bc3.1650.101d0.254.7050.771a4.3490.139c京番401JF4010(CK)2.3750.124c9.2470.296a0.0051.9820.066d6.5620.210c0.0251.7610.104e5.6730.182d0.051.7570.105e5.4610.175d0.12.8240.136b6.4730.207c0.253.3080.107a7.5440.289b注:同列数据后不同小写字母表示同一品种不同处理间差异显著(P0.05)。Note:Valuesfollowedbydifferentlowercaselettersinacolumnindicatesignificantdifferencesamongtreatmentsofthesamecultivar(P0.05).2期李艳梅，等：外源绿原酸对番茄幼苗低温耐性的生理调控效应319CGA 大幅减少了 JF101 和 JF401 番茄幼苗叶片 H2O2累积，且以 0.05g/LCGA 处理的降低幅度最大。低温胁迫下，根施 CGA 总体增加了番茄幼苗叶片抗氧化酶活性(表 3)。JF101 和 JF401 番茄幼苗叶片SOD、POD 和 CAT 活性均随 CGA 外源根施浓度增加呈先增加后降低趋势，存在浓度依赖效应。根施0.05g/LCGA，JF101 番茄幼苗叶片 SOD、POD和 CAT 活性分别增加 120.7%、56.0%和 177.2%，JF401 番茄幼苗叶片分别增加 89.8%、149.6%和196.0%。更高浓度 CGA 增加番茄幼苗叶片抗氧化酶活性的效果下降。试验结果表明外源施用适量 CGA能有效增强番茄幼苗的抗氧化调控能力，这对于低温逆境胁迫产生 ROS 的清除及降低细胞损伤具有重要意义。2.4 低温胁迫下 CGA 施用对番茄幼苗叶绿体色素含量的影响低温胁迫下 JF101 番茄幼苗叶片 Chl.a、Chl.b、Chl.(a+b)含量均高于 JF401 番茄幼苗(表 4)。根施CGA 可显著增加低温胁迫下 JF101 和 JF401 番茄幼苗叶片叶绿素含量，但 JF101 和 JF401 番茄幼苗适宜的 CGA 处理浓度存在显著差异。根施 CGA0.0050.1g/L 可显著增加 JF101 番茄幼苗叶片 Chl.a、Car 和 Chl.(a+b)含量，而 JF401 番茄幼苗增效显著的CGA 浓度范围为 0.0250.25g/L。两个品种番茄幼苗叶片叶绿素含量均随 CGA 施用浓度增加呈先增加后降低趋势，在 CGA0.05g/L 达到峰值。在 0.05g/LCGA 处理下，JF101 番茄幼苗叶片 Chl.a、Chl.b 和Chl.(a+b)含量分别比 CK 增加 41.6%、18.5%和35.5%，0.1g/LCGA 处理的 JF401 番茄幼苗叶片Chl.a 和 Chl.(a+b)含量分别比 CK 增加 27.1%(P0.05)和 64.9%(P0.05)。CGA 根际施用促进了低温胁迫番茄幼苗叶片的叶绿素合成，对 JF401 幼苗叶片叶绿素含量的提升作用大于 JF101 幼苗。2.5 低温胁迫下 CGA 施用对番茄幼苗荧光参数的影响研究植物叶片荧光参数能够获知有关光合利用途径的信息，尤其 PSII 最大光能转化效率(Fv/Fm)和实际光能转化效率(PSII)直接决定植物光合合成和干物质积累能力。由表 5 可知，低温胁迫下 CGA根际施用降低了番茄幼苗叶片非光化学淬灭系数(NPQ)，增加了番茄幼苗叶片光化学猝灭系数(Qp)、Fv/Fm 和 PSII。随着外源 CGA 施用浓度的增加，JF101 和 JF401 番茄幼苗叶片的 NPQ 呈先降低后增加趋势，叶片 Qp、Fv/Fm 和 PSII 呈先增加后降低趋势。0.05g/LCGA 处理的 JF101 番茄幼苗叶片NPQ 比 CK 降低 14.4%，Qp、Fv/Fm 和 PSII 分别表 3 低温胁迫下绿原酸施用浓度对番茄幼苗叶片 H2O2及抗氧化酶活性的影响Table 3 Effects of chlorogenic acid(CGA)application concentrations on leaf H2O2 and antioxidant enzyme activityof tomato seedlings under low temperature stress品种Cultivar绿原酸浓度(g/L)CGAconcentrationH2O2nmol/(mgmin)SOD(U/g,FW)PODU/(gmin),FWCATU/(gmin),FW京番101JF1010(CK)3.5970.031a35.79.562c598183b0.5520.176c0.0052.3760.152b56.414.99b72228.4ab0.9430.231bc0.0252.3750.226b59.95.764b882180a1.3280.326ab0.051.6790.182c78.83.526a93330.6a1.5300.317a0.12.2880.022b62.111.87b907159a0.8070.127c0.253.3320.181a58.63.258b493120b0.6250.087c京番401JF4010(CK)1.8950.056a64.921.638d34315.28e0.5270.105c0.0050.6550.151bc74.313.256d5287.638d1.3630.038a0.0250.4960.080cd79.602.695b71315.28c1.4370.222a0.050.4610.078d123.21.202a85610.41a1.5600.113a0.10.6990.101b72.681.202c74615.28b1.5130.156a0.250.7210.060b67.271.809d2935.774f1.0870.074b注:SOD超氧化物歧化酶,POD过氧化物酶，CAT过氧化氢酶。同列数据后不同小写字母表示同一品种处理间差异显著(P0.05)。Note:SODSuperoxidedismutase,PODPeroxidase,CATCatalase.Valuesfollowedbydifferentlowercaselettersinacolumnindicatesignificantdifferencesamongtreatmentsofthesamecultivar(P0.05).320植物营养与肥料学报30卷比 CK 增加 140.8%、2.8%和 157.7%；0.1g/LCGA处理的 JF401 番茄幼苗叶片 NPQ 比 CK 降低 25.1%，Qp、Fv/Fm 和 PSII 分别比 CK 增加 188.3%、2.9%和 223.5%。低温胁迫下外源施用适量 CGA 降表 4 低温胁迫下绿原酸施用浓度对番茄幼苗叶片叶绿素含量的影响Table 4 Effects of chlorogenic acid(CGA)application concentrations on leaf chlorophyll content of tomato seedlingsunder low temperature stress品种Cultivar绿原酸浓度CGAconcentration(g/L)叶绿素aChlorophylla(mg/g)叶绿素bChlorophyllb(mg/g)类胡萝卜素Carotenoid(mg/g)叶绿素(a+b)Chlorophyll(a+b)(mg