整合生理学与转录组学分析揭示外源硒介导番茄幼苗盐碱胁迫缓解的机制

《BMC Plant Biology》：Integrated physiological and transcriptomic analyses reveal the mechanisms of exogenous selenium-mediated alleviation of saline-alkali stress in tomato seedlings

　　摘要**背景**番茄的生长受到盐碱胁迫的严重限制。尽管外源硒对缓解各种非生物胁迫的效果已有文献报道，但其对盐碱胁迫下番茄幼苗的生理及分子调控机制仍知之甚少。**结果**本研究以番茄自交系*番茄（Solanum lycopersicum）*'Ailsa Craig'品种为实验材料，通过在1/4 Hoagland营养液中添加复合盐碱混合液建立盐碱胁迫条件，并以亚硒酸钠作为外源硒施加手段。研究评估了生长表型和生理参数，并通过转录组测序分析了相关的分子调控机制。结果表明，该处理降低了叶绿素降解程度，提高了超氧化物歧化酶（SOD提高377.37%）、过氧化氢酶（CAT提高145.67%）、过氧化物酶（POD提高3.39%）和苯丙氨酸氨解酶（PAL提高340.30%）的活性，并促进了水杨酸和茉莉酸的积累。同时，丙二醛含量和活性氧物种积累减少。转录组分析表明，苯丙氨酸代谢、类胡萝卜素生物合成、半乳糖代谢及相关通路被激活，从而增强了番茄幼苗的盐碱耐受能力。**结论**综上所述，外源硒通过多条途径协同增强了番茄幼苗的盐碱耐受性，包括增强抗氧化系统活性、保护光合功能、维持细胞膜稳态以及调控苯丙氨酸和半乳糖代谢等代谢途径。本研究为盐碱胁迫下番茄的抗逆栽培及优良耐盐碱种质的遗传改良提供了理论依据和种质资源支持。