番茄（Solanum lycopersicum）是我國(guó)設(shè)施中種植的主要蔬菜作物之一,在冬春季節(jié)設(shè)施生產(chǎn)上常易受低溫影響,生長(zhǎng)減慢,導(dǎo)致番茄品質(zhì)和產(chǎn)量下降。為了降低冷脅迫帶來的損傷,提高其耐冷性是切實(shí)可行的舉措之一。氫氣（H2）作為一種新型信號(hào)分子,在植物抗逆性中發(fā)揮關(guān)鍵作用,但在番茄耐低溫中的功能及作用機(jī)理尚不清楚。因此本論文以番茄為試驗(yàn)材料,研究了氫氣外源供體富氫水（HRW）在番茄幼苗生長(zhǎng)發(fā)育和耐低溫中的作用,對(duì)番茄中催化H2產(chǎn)生的氫化酶基因Sl F420進(jìn)行了生物信息學(xué)分析,并初步探究了Sl F420基因在低溫脅迫下的表達(dá),為進(jìn)一步研究H2在番茄幼苗生長(zhǎng)發(fā)育和耐低溫中的作用及機(jī)理提供了理論基礎(chǔ),也為冬春季節(jié)番茄設(shè)施生產(chǎn)中獲得壯苗、高產(chǎn)、高品質(zhì)番茄提供理論依據(jù)。

主要研究結(jié)果如下:
（1）富氫水處理后提高了番茄幼苗的株高、葉面積、干鮮重和根系生長(zhǎng)量。顯著提高了番茄幼苗的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度,顯著降低了氣孔限制度。提高了番茄幼苗葉片中果糖、葡萄糖含量,降低了蔗糖含量,促進(jìn)了糖代謝相關(guān)酶活性及基因表達(dá)。說明富氫水能促進(jìn)糖代謝進(jìn)而促進(jìn)番茄幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育。
（2）低溫脅迫后富氫水預(yù)處理的番茄幼苗株高、葉面積、鮮重、干物質(zhì)量和根系生長(zhǎng)量均顯著提高,說明HRW能緩解低溫對(duì)番茄生長(zhǎng)的抑制作用。
（3）HRW處理后在低溫處理,過氧化氫、超氧陰離子和MDA含量及產(chǎn)生速率顯著降低,SOD、POD、CAT、APX、GR等抗氧化酶活性明顯提高,抗氧化物質(zhì)含量中GSH含量提高,而GSSG的含量降低等說明HRW可通過提高抗氧化酶活性和抗氧化物質(zhì)的含量清除過量ROS,減輕低溫對(duì)番茄的傷害。
（4）富氫水預(yù)處理提高了低溫脅迫下番茄幼苗葉片的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量,說明富氫水處理能提高番茄幼苗葉片的滲透調(diào)節(jié)能力,進(jìn)而增強(qiáng)番茄幼苗的耐冷性。
（5）氫化酶基因Sl F420可以正調(diào)控番茄幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育,且緩解冷脅迫對(duì)番茄幼苗的抑制作用。