外源添加蔗糖和转化酶增强了番茄对生殖热应激的耐受性

《Scientific Reports》：Exogenous sucrose and invertase application enhanced reproductive heat stress tolerance in tomato

　　

摘要

热应激会抑制转化酶的活性，并减少番茄（Solanum lycopersicum L.）生殖器官中的蔗糖运输，从而导致花和果实的发育所需的碳供应不足。本研究评估了蔗糖和转化酶的应用对提高番茄植株耐热性的影响。‘Micro-Tom’植株被种植在装有培养基的2升盆中，在生长箱中分别处于适宜条件（26/19°C）或热应激条件（33/26°C）下培养（每天16小时，夜间8小时）。处理方法包括在开花期间每三天对叶片或花序进行一次1%（质量/体积）蔗糖或300 U/L转化酶溶液的喷洒。叶片施用转化酶能够提高热应激下的 pollen（22.7%）和胚珠（11.4%）的存活率，这可能是因为与对照组植株相比，转化酶促进了淀粉的利用。叶部转化酶活性的提高还使得果实中的总可溶性固形物（TSS）和β-胡萝卜素浓度分别增加了9.9%和46.3%。同样，花序施用转化酶也能提高 pollen 的存活率（17.9%）和果实的 TSS（8.8%）。另一方面，叶片施用蔗糖可以在热应激下增加胚珠的数量（20.7%）和存活率（12.3%），从而使果实结实率提高了34.3%。此外，花序施用蔗糖还能在热应激下提高胚珠的存活率（11.7%）。然而，各处理组之间的产量差异并不显著。总之，外源蔗糖和转化酶的应用通过提高 pollen 和胚珠的存活率增强了开花器官的耐热性，但这些生理上的益处并未完全转化为产量的增加或果实品质的改善。