对多毛番茄全基因组的Dicer-like(DCL)、Argonaute(AGO)和RNA依赖性RNA聚合酶(RDR)基因家族进行生物信息学和表达模式分析,为深入研究DCL、AGO和RDR基因家族在多毛番茄响应非生物胁迫和病毒感染过程中的功能提供参考。以拟南芥DCL、AGO和RDR基因为参考序列,利用本地Perl语言和Pfam、SMART等软件检索多毛番茄LA1777基因组并确定多毛番茄DCL、AGO和RDR基因家族成员。通过ExPASy、GSDS 2.0、MEGA、Tbtools、SWISS-MODEL等工具对多毛番茄DCL、AGO和RDR家族基因进行生物信息学分析。根据非生物胁迫、番茄褪绿病毒(ToCV)处理和实时荧光定量PCR技术分析该类基因的表达模式。从多毛番茄中鉴定得到7个ShDCL、15个ShAGO和6个ShRDR基因,分别分布在第5,7,6条染色体上,其编码的蛋白与其他植物DCL、AGO和RDR结构相似,均含有该家族特有的保守结构域。系统发育分析表明,这些基因被分为4个亚组,与普通番茄之间具有较高的结构和功能相似性。ShDCL2a、ShDCL2c、ShDCL3、ShDCL4、ShAGO1b、ShAGO3、ShAGO4b、ShAGO5、ShAGO7、ShAGO10a、ShAGO10b、ShRDR1、ShRDR2、ShRDR3a、ShRDR6a和ShRDR6b在多种非生物胁迫和ToCV感染后显著上调表达,推测这些基因在非生物胁迫和病毒侵染过程中发挥着重要作用。

为了探究硅改性生物炭(MSC)对酸性土壤化学特性、有机碳组分、硅化学形态及有效性和番茄生长的影响,以入侵植物为原料制备生物炭,研究硅改性生物炭对酸性土壤碳、硅化学形态转化及有效性的影响,评估其对番茄植株生长、土壤酶活性的影响。结果表明,硅改性生物炭显著提升土壤pH值、CEC(阳离子交换量)、EC(电导率)、速效磷和速效钾含量,同时提高土壤水溶性钠和铁的含量,以及增强过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,从而提高土壤质量。生物炭改性与未改性均显著增加土壤碳不同组分的含量;与未改性生物炭相比,硅改性生物炭显著增加土壤微生物生物量碳(21.9%)和水溶性有机碳(898.3%)的含量。硅改性生物炭增加土壤有效硅、水溶性硅、游离态硅、活性硅、铁锰结合态硅和无定形硅含量,增幅分别为362.6%,158.9%,18.1%,34.9%,193.8%,74.1%。与此同时,生物炭处理促进番茄植株生长和硅素养分吸收,其中改性生物炭效果更为明显,植株干物质积累、硅含量与吸收量分别增加82.0%,98.9%,261.5%。综上所述,硅改性生物炭显著影响土壤的碳、硅化学形态及转化,增加土壤的有效性和酶活性,从而促进了作物的养分吸收和生长,显示出其在农业生产中具有良好的应用潜力。

为探究高量施肥地区化肥氮磷钾同步减施条件下,磷肥减施比例以及磷肥运筹方式对番茄产量、化肥磷利用率和土壤肥力水平的影响,试验于河北省定兴县日光温室,种植越冬长茬番茄,共设计6个处理,其中PB2处理化肥磷全部基施,其他减施处理化肥磷采用“基施+追施”运筹模式,分别是:农户常规施肥(CF,N-P₂O₅-K₂O为1 009.5-774.0-1 458.0 kg/hm²)、化肥磷减施1(P1,N-P₂O₅-K₂O为750.0-375.0-1 125.0 kg/hm²)、化肥磷减施2(PB2,N-P₂O₅-K₂O为750.0-225.0-1 125.0 kg/hm²)、化肥磷减施3(PT2,N-P₂O₅-K₂O为750.0-225.0-1 125.0 kg/hm²)、化肥磷减施4(P3,N-P₂O₅-K₂O为750.0-75.0-1 125.0 kg/hm²)、化肥磷减施5(P4,N-P₂O₅-K₂O为750.0-0.0-1 125.0 kg/hm²)。研究表明,3 a间PT2处理与常规施肥处理相比产量平均增加12.0%,增幅最高。P1、PB2和PT2处理连续3 a减施后根系干质量增幅明显,植株化肥磷利用率、化肥磷收获指数和化肥磷农学利用效率显著提升;PT2处理根冠与CF处理相比,平均增加48.2%,化肥磷利用率、化肥磷收获指数分别平均高32.9,2.7百分点,农学利用率较CF处理提升9.02倍,在所有减施处理中最高。土壤硝态氮、速效钾和速效磷含量较CF处理3 a间分别平均降低了8.2%~14.9%,4.4%~19.9%,7.3%~24.8%。综上,在过量施用化肥的设施菜地,化肥减施35.2%(其中化肥磷减施70.9%)不会降低作物产量,化肥磷采用“基施+追施”运筹模式番茄产量也较全部基施有所提高,一定程度上降低了土壤速效磷含量并增加了化肥磷肥利用率。

为了确定张家口及银川番茄产区是否发生番茄褐色皱纹果病毒病(ToBRFV),探究番茄ToBRFV的遗传信息和演化,为番茄褐色皱纹果病毒的诊断和防治及番茄抗病毒病基因工程提供重要的科学依据,采用张家口和银川两地区疑似病果进行分子检测,并利用相关分子生物学软件对该病毒基因进行序列分析及全基因组的系统进化分析。结果表明,张家口及银川果实病毒分离物与GenBank中大部分ToBRFV分离物的基因组结构相似性在99%以上,确定两地区番茄果实病毒为番茄褐色皱纹果病毒。ToBRFV分离物的地域性很强,中国不同地区的ToBRFV病毒,与来自欧洲和亚洲的多个国家地区都有关联,张家口分离物与中国分离物(MT018320.1)亲缘关系最近,银川分离物与秘鲁分离物聚类到一起,说明银川分离物可能来自南美洲。张家口分离物与中国分离物(MT018320.1)的4个ORF氨基酸相似性最高,而银川分离物与张家口分离物相似性较低。另外,研究结果首次发现,银川分离物CP蛋白的第444位碱基由A突变成G,从而导致CP蛋白的氨基酸第131位由V(缬氨酸)突变为A(丙氨酸),CP蛋白发生了有义突变。综上所述,张家口及银川番茄产区发生了番茄褐色皱纹果病毒病,且两地区的病毒来自不同的地方。

为探究高温胁迫下不同浓度外源GABA对番茄幼苗干物质积累、根系发育、抗氧化酶活性及光合特性的影响。选用番茄品种粉特利为试材,设置叶面喷施清水(CK)、1 mmol/L GABA(T1)、5 mmol/L GABA(T2)、10 mmol/L GABA(T3)、20 mmol/L GABA(T4)5个处理。每2 d进行1次喷施,连续喷施2次。然后,将幼苗置于40 ℃/35 ℃(昼/夜),14 h(光)/10 h(暗),光强250 μmol/(m²·s)条件下,高温胁迫处理7 d。结果表明,与CK相比,叶面喷施10 mmol/L及以下浓度的GABA(T1、T2和T3)显著促进番茄幼苗的生长,其中株高、茎粗、地上部干物质量和壮苗指数分别提高4.96%~6.92%,7.65%~19.26%,29.41%~52.94%和20.00%~26.67%。其中,T2较CK处理,显著提高了根系的总根长、总表面积、总体积和根尖数,增幅分别为23.04%,13.95%,11.76%和18.30%。此外,与CK相比,T2处理会通过增加叶片的(超氧化物歧化酶)SOD、(过氧化物酶)POD和(过氧化氢酶)CAT酶活性(增幅分别为22.58%,51.73%和148.80%),同时降低叶片的相对电导率和丙二醛含量(降幅分别为12.84%和21.89%),从而保证叶片细胞膜结构和功能的完整,进而提高叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率(增幅分别为 81.38%,36.19%,41.26%)。然而,高浓度的GABA(T4)与CK处理的幼苗干物质积累、光合特性及叶片相对电导率差异不显著,甚至会抑制根系的生长发育。综上,叶面喷施适宜浓度的GABA既可通过提高叶片渗透调节能力和抗氧化酶活性,保护叶片细胞膜的完整性,进而缓解高温胁迫对光合作用的抑制,亦会通过促进番茄幼苗干物质积累和根系发育,从而提高番茄幼苗的耐热性。本试验条件下,以5 mmol/L的GABA效果最优。

以番茄为试验材料,采用砂培的栽培方法,探究外源添加腐植酸钾和氨基酸肥料对番茄苗期代谢通路、植株生物量、茎叶果养分吸收量、产量和品质指标的影响。结果表明,腐植酸钾处理下番茄根长在苗期和开花结果期显著增加118%,13%,茎中氮、磷、钾携出量显著增加31%,45%,26%;叶中磷携出量显著增加92%;果实中磷携出量也显著增加45%。代谢组学结果表明,腐植酸钾处理主要影响番茄谷胱甘肽代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、卟啉与叶绿素代谢,氨基酸肥料处理则主要影响番茄丙酸代谢、泛酸和辅酶A生物合成以及TCA循环。与空白对照相比,腐植酸钾处理下的番茄产量显著增加35%,地上部鲜质量和干质量显著增加21%,5%,同时也显著提高番茄果实中可溶性糖含量、糖酸比和可溶性固形物含量,增幅分别为30%,41%,0.39百分点。施用氨基酸肥料显著提高了番茄开花结果期的根长、地上部鲜质量和果实产量,其增幅分别为19%,18%,26%,番茄果实可溶性固形物含量提高0.30百分点,固酸比提升16%,单果质量提高15.6%。综上所述,腐植酸钾和氨基酸肥料的施用可显著改变砂培番茄植株碳氮代谢过程,促进番茄生长和果实品质的形成,是实现高产优质番茄栽培的有效农艺措施。

WRKY转录因子是植物中特有的转录因子家族之一,研究证实WRKY转录因子在植物的生长发育及对生物与非生物胁迫响应中具有重要的调控作用。为揭示番茄WRKY基因的功能,基于前期转录组数据,以番茄高抗青枯病Hm 2-2(R)与高感青枯病BY 1-2(S)2个自交系株系为试验材料,克隆得到1个番茄WRKY转录因子SlWRKY75基因(Solyc05g015850.3)。通过生物信息学分析、氨基酸序列多重比对、系统发育树构建、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和病毒诱导的基因沉默(VIGS)等技术方法对其基因及编码蛋白的结构、表达模式与功能进行分析。结果表明,该基因的cDNA全长为653 bp,其最大开放阅读框为519 bp,编码172个氨基酸,其蛋白相对分子量为19.878 51 ku,理论等电点为9.32,属于亲水性非分泌蛋白,且不存在跨膜结构,同时,该蛋白具有1个高度保守的WRKY结构域和一个CX₄CX₂₃HXH锌指基序,且同属于第Ⅱ类家族。系统发育树分析表明,SlWRKY75与潘那利番茄SpWRKY75亲缘关系最近,并与其他茄科聚为1组,而与橡胶树HbWRKY75、陆地棉GhWRKY75等的亲缘关系较远,在系统发育树上处于不同的分支。qRT-PCR结果表明,SlWRKY75基因的表达具有组织特异性,并可被青枯菌、水杨酸和茉莉酸所诱导。利用VIGS技术得出,沉默SlWRKY75降低了植株对青枯病的抗性,表明SlWRKY75正调控番茄对青枯病的抗性。通过以上研究结果得出,SlWRKY75基因在番茄调控青枯病抗性响应过程中扮演着重要的角色。

钙调蛋白是植物体内一种重要的Ca²⁺受体蛋白,在钙信号途径及抗逆反应中发挥着重要作用。为研究番茄CaM蛋白在低温胁迫下的作用机制,以番茄品种Heinz1706、LA3969、冀粉2号、冀粉3号和农博粉霸15为材料,克隆得到了番茄钙调蛋白基因SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5,并进行序列分析和启动子区顺式作用元件分析;利用qRT-PCR技术分析SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5在不同番茄品种中15,5 ℃低温胁迫下的表达模式,并结合RNA-seq数据分析组织特异性表达情况。结果显示,SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5的CDS序列均为450 bp,三者相似度为93.63%;所编码的氨基酸序列完全相同,属酸性稳定亲水蛋白,具有典型的CaM蛋白保守结构域。启动子顺式作用元件分析表明,3个基因的启动子区除含有必需的核心元件外,还含有多种生物及非生物胁迫响应元件,并呈现互补模式分布。不同程度低温胁迫表达模式分析表明,15 ℃胁迫下,SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因在5种番茄材料中的表达模式均呈现出先降低后升高的趋势,其中SlCaM5基因的表达量升高更为显著;5 ℃胁迫下,SlCaM3、SlCaM4基因的表达水平变化不明显,而SlCaM5基因在处理后期表达量显著升高;表明SlCaM5在低温下维持着CaM蛋白的翻译水平。SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因在Heinz1706不同组织中的特异性表达情况显示,SlCaM3和SlCaM4在分生组织中具有较高的表达,而SlCaM5基因在不同组织中表达水平差异不明显。

为了揭示南方根结线虫MiPDCD6蛋白抑制番茄PTI免疫的分子机理,以番茄品种新金丰1号 MiPDCD6超表达苗为试验材料,以番茄品种新金丰1号组培苗为对照,通过转录组测序技术分别对番茄MiPDCD6超表达苗和对照苗进行转录组测序。 以番茄栽培品种Heinz 1706基因组作为参考基因组进行对比,利用FPKM法计算基因表达量,设定参数(|log₂ FC|>1且P<0.05)筛选差异表达基因。利用Gene Ontology(GO)数据库进行差异表达基因GO功能富集分析,统计每个GO term中的差异表达基因数目,计算出基因富集的显著性,找出富集显著的功能条目。利用KEGG数据库对差异表达基因进行Pathway富集分析,超几何分布检验方法计算每个Pathway中差异表达基因富集的显著性。以FDR和基因数量来衡量KEGG的富集程度。结合基因差异表达分析和功能富集分析,研究MiPDCD6蛋白对番茄PTI免疫相关通路基因的影响。结果发现:在超表达MiPDCD6番茄植株中,与野生型番茄相比,MiPDCD6过表达番茄植株中有2 366个差异表达基因(DEGs),其中1 354个上调基因,1 012个下调基因。 这些DEGs中,通过GO和KEGG注释,植物激素信号转导(sly04075)、植物-病原互作(sly04626)、植物MAPK信号通路(sly04016)和丙环素生物合成(sly00940)等KEGG通路中富集到大量的差异表达基因。SA生物合成途径包括ICS和PAL,MiPDCD6过表达番茄植株中SA合成通路PAL1和PAL-like基因以及SA信号转导途径TGA9、TGA10-like和PR1a2基因均显著下调,表明MiPDCD6基因可能抑制SA合成,从而抑制植物PTI免疫。

为了在宁夏地区筛选高产抗病的优良组合。连续2 a(2020,2021年)对种植于日光温室的50个粉果番茄初配制的杂交组合和2个对照(丰收128和美粉869)利用Dtopsis法进行了组合综合评价,并分别对植物学性状、果实性状、产量性状和抗病性等性状进行描述统计分析。52个杂交组合各果实性状在杂交组合间的差异较大,但熟性较为一致。最优组合为33,该组合的理论产量相比于2个对照2 a都增产20%以上;它对3种病害达中抗等级及其以上,它的硬度达5.0 kg/cm²以上,果肉厚达8.0 cm以上,是1个耐储运的组合。其次为组合47和1,这2个组合的理论产量较大,且47理论产量2 a的增幅达45%以上。组合1为商品性较优的组合,可溶性固形物含量较高硬度较大,且外观品质较好。通过2 a的综合评价最终筛选出组合33、47和1这3个组合适合在宁夏日光温室种植。

为了筛选出适宜晋东南地区种植的最佳旱地番茄轮作作物,设置番茄轮作玉米(LVZm)、西葫芦(LVCp)、花生(LVAh)、葱(LVAf)、秋葵(LVAe)、黄瓜(LVCs)以及番茄连作(LLLe,CK)7种模式处理,测定后茬番茄品质指标(可溶性糖、有机酸、糖酸比、硝酸盐、Vc、可溶性蛋白、可溶性固形物、番茄红素)、产量指标(单果质量、产量)以及根际土壤真菌ITS1区域土壤微生物群落结构和多样性变化。结果表明,子囊菌是7个处理中的优势菌门,其余菌的种类与丰度存在较大差异;LVCs、LVZm、LVAh、LVAe这4种轮作模式可提高土壤真菌多样性指数,而LVCp轮作模式会降低土壤真菌多样性指数。LVZm轮作模式口感较佳;LVAe轮作模式、LLLe(CK)连作模式的Vc含量最高;可溶性蛋白含量没有显著差异;可溶性固形物含量以LLLe连作模式、LVCp轮作模式较高;LVCp轮作模式番茄红素含量最高;LVAe轮作模式硝酸盐含量最高。LVAe、LVCp轮作模式产量较LLLe(CK)显著提高,且LVCp轮作模式单果质量较LLLe(CK)显著增加。主成分分析(PCA)结果表明,不同作物轮作品质、产量综合得分从高到低为LVCp>LVAe> LLLe> LVAh>LVAf>LVZm>LVCs。综上所述,不同作物的轮作会改变土壤真菌群落结构,影响真菌多样性及后茬番茄品质与产量,综合各因素认为,西葫芦、秋葵是较为适宜晋东南地区番茄生长的优势轮作作物。

为研究辣椒CaWRKY30转录因子与番茄斑萎病毒互作的响应机制,以辣椒湘研11为试验材料,通过RNA提取、RT-PCR、切胶纯化及克隆等试验获得CaWRKY30编码序列。生物信息学分析结果表明,CaWRKY30全长1 122 bp,编码373个氨基酸,该基因编码的蛋白含有1个WRKY保守结构域和1个C₂H₂结构域,属于典型的Ⅱ(e)亚家族成员。系统发育分析表明,与马铃薯StWRKY22氨基酸序列的亲缘关系最近。本氏烟叶片亚细胞定位试验发现,CaWRKY30在本氏烟幼苗中定位于细胞核和细胞膜,并且导致细胞膜加厚。实时荧光定量PCR分析结果表明,观察番茄斑萎病毒机械摩擦接种辣椒后的病毒积累量,发现病毒积累量在接种1~14 d逐渐上升,在接种后14 d处于最大值,接种14 d后病毒积累量逐渐下降;同时,CaWRKY30受番茄斑萎病毒接种后诱导,在接种病毒1~14 d CaWRKY30表达量上调,14 d达到峰值,14 d以后表达量逐渐下降。综上,获得了CaWKRY30转录因子基因序列,该转录因子定位于细胞核和细胞膜,并初步阐述了辣椒CaWRKY30转录因子在番茄斑萎病毒胁迫下的表达趋势。

为了挖掘番茄青枯病抗性基因,对青枯菌侵染前后的不同番茄自交系进行转录组测序(RNA-seq)。结果发现,在12个样本中共获得75.02 Gb的高质量数据,以差异倍数(FC)≥2且错误发现率(FDR)<0.01为标准,在抗、感番茄中分别获得970,695个差异表达基因(DEGs),共计1 312个,占基因总数的3.71%。其中,上调基因数目分别为457,450个,共计693个;下调基因数目分别为513,245个,共计621个。这些DEGs中,有836个材料特异DEGs。通过GO和KEGG注释,这些DEGs主要分为代谢、调控、响应、结合和催化等47个功能组和DNA复制、次生物质合成、植物-病原物互作、信号转导等88个代谢通路,涉及4个NBS类抗病基因、6个植病互作基因、11个植物激素信号转导基因、22个防御反应基因、32个蛋白激酶、65个转录因子和多个其他重要功能基因,表明这些基因在响应Rs方面扮演着重要角色。启动子分析发现,这些基因含有多个防御与胁迫响应相关元件。选取50个代表基因进行RT-qPCR验证,发现超过1/2的基因表达变化趋势与RNA-seq结果一致。Solyc02g086980.3和Solyc04g011670.3可能参与抗病反应,Solyc01g073985.1、Solyc09g092580.4、Solyc09g098100.4和Solyc10g081300.1可能参与感病反应。这些基因表达谱有助于认识番茄青枯病抗性分子基础,进而加快基因改良和分子育种应用。

番茄属于冷敏感模式植物,在生长过程中极易受冷害进而影响其产量。为进一步揭示番茄植株抗寒的分子机制以及对选育番茄抗寒品种提供理论依据,以蔬菜遗传育种与生物技术实验室种质资源编号25的番茄品种为材料、番茄转录因子SlMYB-related 2为研究对象,基于CRISPR/Cas9基因敲除载体,通过农杆菌转化法转化获得番茄阳性植株;构建VIGS瞬时沉默表达载体,以野生型和未插入目的基因片段的病毒转化植株为对照,将3组植株进行4 ℃(16 h光照/8 h黑暗处理,60%湿度)低温处理后,测定抗冷相关生理指标的含量,比较其耐寒性。结果表明,构建了CRISPR/Cas9基因敲除载体,共获得了CRISPR沉默阳性植株2株;构建了VIGS沉默表达载体,经低温处理后发现,随着低温处理时间的延长,SlMYB-related 2基因转化组番茄植株的脯氨酸和可溶性糖的增长趋势比对照番茄组(野生型携带TRV空载,CK)和野生组(WT)慢,且含量低于CK组和野生组,但丙二醛含量高于CK组和野生组,证明VIGS瞬时表达番茄植株抗寒性显著低于CK组和野生组。通过对基因瞬时沉默表达后番茄植株的抗寒性分析,发现SlMYB-related 2基因在低温胁迫中起到了正调控作用。

为探究以玉米秸秆为主要成分的栽培基质在微咸水和淡水灌溉下对作物生长和品质影响。以单一玉米秸秆为对照（S）、设置添加生物炭（SB）、蚯蚓粪（SE）、生物炭+蚯蚓粪（SBE）4个栽培基质处理，分别进行微咸水和淡水灌溉，共8个处理。结果表明，相同栽培基质下，不同灌溉水处理对苗期株高和茎体积相对生长率无显著影响，在拉秧期SE微咸水相对淡水灌溉增加了株高相对生长率，相对淡水增加了79.49%，且总生物量和根冠比无显著差异；S和SB处理，微咸水相对淡水灌溉显著增加光合速率和蒸腾速率，SE降低蒸腾速率，SBE和SB增加水分利用效率，且SB缓解微咸水胁迫效果最优；相同栽培基质下，微咸水相对淡水灌溉显著增加可溶性固形物含量，在SB处理下含量最高，相对淡水增加了5.56%。SE和SB处理，微咸水相对淡水灌溉显著增加了可溶性糖含量，分别增加53.84%，50.15%，但产量间无显著差异。相对S处理，SE处理增加淡水灌溉下蒸腾速率，具有最高的Fv/Fm，在淡水和微咸水灌溉下，SBE降低了根冠比，SB增加水分利用效率。相对S处理，SB在微咸水灌溉下增加可溶性固形物效果最显著，SE降低有机酸含量和增加可溶性糖含量效果最显著。因此，在不同水灌溉下添加生物炭和有机质可以促进番茄生长、缓解盐胁迫危害以及改善果实品质。

为研究有机无机肥减量及其配施等措施对设施栽培番茄产量及土壤养分含量的影响。在设施栽培条件下，以番茄为试验材料，采用田间小区试验方法研究了有机无机肥减量及其配施等措施对番茄产量及土壤养分含量的影响。与传统有机肥施用量105.00×10³ kg/hm²相比，有机无机配施较番茄传统施肥模式增产12.99%；施用有机肥减量25%，50%时，番茄产量较传统施用有机肥分别增产8.55%，8.84%，施用无机肥减量至50%，番茄产量显著降低。在番茄生长中期，有机肥和无机肥减量施肥处理中土壤中各养分含量差异不显著，而当有机肥减量25%，土壤中有机质含量、全氮含量、速效钾含量较传统施用有机肥模式分别增加1.41%，2.64%，10.34%；在番茄收获后，各施肥处理土壤中养分含量随施肥量减少而降低，无显著性差异；与番茄生长中期相比，有机无机配施处理0~20 cm，20~40 cm土壤中硝态氮含量分别由67.33，28.93 mg/kg增至90.95，40.66 mg/kg，40~60 cm土壤中硝态氮含量由21.40 mg/kg降至14.97 mg/kg，而60~80 cm和80~100 cm土层中硝态氮含量基本持平；随施氮量减少，土壤中硝态氮累积量降低，也降低其淋溶风险。与传统施用量105.00×10³ kg/hm²相比，当地设施番茄施肥总量可降低25%~50%，并适当采用有机无机肥料配施，既可使番茄略微增产、降低土壤中硝酸盐淋溶风险，也能使土壤养分含量更适宜作物生长，维持土壤生产力。

为了明确引起天津地区番茄果实褐化的病因，采用小RNA深度测序技术和RT-PCR技术对采自天津的番茄病样进行鉴定分析。结果表明，引起天津地区番茄果实变褐的病原为番茄花叶病毒。进一步对该病毒进行了全基因组测序，并对该病毒的外壳蛋白（CP）、运动蛋白（MP）和126蛋白进行了序列分析。进化树分析结果表明，天津分离物的3个蛋白基因均与美国分离物USA_99-1）的进化关系最近。相似性分析结果表明，CP基因与其他分离物的平均相似性为95.53%。MP基因与其他基因分离物的平均相似性为95.21%。126蛋白基因与其他分离物的平均相似性为92.72%。对这3个基因编码的蛋白进行分析，结果表明，不同分离物之间的平均相似性均在99.0%及以上。初步表明，在天津发生的番茄花叶病毒可能是由于贸易活动由国外传入天津市。

为明确烟粉虱取食ToCV侵染番茄后其生理防御反应相关基因的变化，通过转录组测序和实时荧光定量PCR技术研究烟粉虱MED隐种取食ToCV侵染番茄和健康番茄6，12，24，48 h，其体内解毒酶、保护酶系统以及基因功能、代谢功能的变化。结果表明，烟粉虱MED隐种取食ToCV侵染番茄不同时间，其体内解毒酶细胞色素P450酶（P450）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）、羧酸酯酶（CarE）和保护酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）转录水平均发生不同程度的变化；除CAT外，P450、GST、CarE、SOD和POD表达量总体趋于上调，其中发挥主要作用的是P450和SOD。通过对差异表达基因进行GO注释和KEGG功能分析，发现烟粉虱MED隐种取食ToCV侵染番茄12 h，其差异基因的生物学功能和代谢途径与其他时间点不同，该时间点下烟粉虱主要通过溶酶体实现蛋白质分解，而其他时间点下烟粉虱则通过核糖体逐步实现氨基酸到蛋白质的生物合成。综上，烟粉虱取食ToCV侵染番茄可能引起了其解毒酶、保护酶基因表达的改变，并通过溶酶体途径调控自身免疫应对ToCV入侵；其中，12 h可能是烟粉虱与ToCV互作的关键时间点。研究结果有助于进一步阐明烟粉虱取食ToCV获毒后的防御机制，丰富烟粉虱-植物病毒-寄主植物间的互作理论，为田间ToCV的有效防控提供科学依据。

非生物胁迫环境严重制约了番茄的生产，因此挖掘番茄耐非生物胁迫相关基因尤为重要。前期通过高通量测序筛选获得的UDP-糖基转移酶基因能够参与番茄镉胁迫应答反应，以番茄为试材，进一步研究该基因参与番茄抗逆的功能。首先，利用同源克隆法获得UDP全长的cDNA序列，对该序列进行生物信息学分析，再利用系统进化树分析该蛋白与其他植物的亲缘关系。其次，采用实时荧光定量PCR分析该基因的组织表达特性及其在3种不同非生物胁迫条件下（Cd、PEG-6000、NaCl）的表达模式。进一步利用转基因酵母分析胁迫表型。测序结果显示，该基因的cDNA全长为1 486 bp，包含一个1 452 bp的开放阅读框（ORF），编码483个氨基酸，将其命名为SlUDP。系统进化树分析结果显示该蛋白与马铃薯的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果表明，该基因在番茄不同组织中存在表达差异，在叶中表达量最高，各部位的表达量为叶片 > 果实 > 根部 > 侧茎 > 主茎 > 花。转SlUDP基因酵母胁迫表型分析结果显示，该基因提高了酵母对Cd及干旱的耐受性。根据以上结果推测SlUDP可能在番茄响应重金属镉和干旱胁迫中起到了一定的作用。

为了揭示SlWRKY6基因与植物重金属胁迫的相关性，通过RT-PCR的方法从番茄中克隆得到SlWRKY6基因，该基因序列号为：NM_001365762.1。生物信息学分析结果表明，该基因含有一个长度为1 342 bp的完整开放阅读框，编码447个氨基酸残基。该基因编码的蛋白含有一个WRKY结构域，属于典型的Group Ⅱ亚家族成员。系统进化分析表明，与番茄SpWRKY31氨基酸序列之间的亲缘关系最近。组织特异性分析表明，SlWRKY6基因在番茄的不同组织中均有表达，在老叶中表达量最高。实时荧光定量PCR分析结果表明，SlWRKY6基因在3种重金属（CdCl₂、CuCl₂、HgSO₄）胁迫下均上调表达，且在Cd和Cu胁迫下番茄根部的表达量较高。CdCl₂胁迫下，SlWRKY6基因在番茄根中受胁迫诱导显著高于叶中；CuCl₂胁迫下，番茄叶中SlWRKY6基因表达量在3 h时达到最大值后降低，而根中的SlWRKY6基因水平随着浓度增加而下降；HgSO₄胁迫下，根部和叶片该基因的表达量显著高于对照（0 h），并随着HgSO₄胁迫时间延长，SlWRKY6基因相对表达量在番茄根和叶中呈现相反的趋势。综上，本研究获得了SlWRKY6基因的编码区序列，并初步阐述了番茄SlWRKY6基因在3种重金属胁迫下的表达情况，为筛选番茄中响应重金属胁迫功能基因的研究提供了研究基础。

为了创制优质抗病樱桃番茄资源，为后续新品种培育提供亲本材料，采用因子分析法通过对番茄品质影响较大的变量可溶性固形物（Total Soluble Solid，TSS）、总酸、固酸比、L^*值、a^*值、b^*值、番茄红素、果肉厚、硬度等进行分析，对7个优质樱桃番茄资源/品种和2个中型果品种新粉太郎6号和光辉101号进行评价，并对其中的7个优质樱桃番茄资源/品种描述了其田间性状表现和检测了抗病基因。从品质及田间表现上看，除樱桃29号F₂-1-1，河北省农林科学院经济作物研究所园艺工作室选育的6个樱桃番茄资源均优于生产上的优质代表樱桃品种玉女和中果型品种新粉太郎6号、光辉101，其中樱桃25号F₂-1-1、樱桃55号483-11-8和樱桃55号483-16-15较优，它们具有共同的优点：TSS高（分别为8.04%，8.13%，7.59%），甜酸适口（固酸比分别为11.9，12.0，12.8），果皮亮度高（L^*值分别为43.70，40.29，34.48），无限生长类型，中早熟，不易裂果；从抗病性上看，樱桃25号F₂-1-1为同时含有番茄黄化曲叶病毒病抗性基因Ty-3（仅含有641 bp的条带）和根结线虫抗性基因Mi-1.2的纯合材料（仅含有550 bp的条带），而樱桃55号483-11-8和樱桃55号483-16-15为同时含有番茄黄化曲叶病毒病抗性基因Ty-1（仅含有984 bp的条带）及根结线虫抗性基因Mi-1.2（仅含有550 bp的条带）的纯合材料，说明这3种材料可用于抗病性资源的筛选。因此，综合评价认为樱桃25号F₂-1-1、樱桃55号483-11-8和樱桃55号483-16-15最优，可作为选育优质抗病品种的重要亲本材料。

为探索嫁接对黄色樱桃番茄果实挥发性风味物质的影响，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对3个黄色樱桃番茄品种实生苗和嫁接苗果实的挥发性风味物质种类和相对含量进行了分析。结果表明，黄蓉S含有56种挥发性物质，包括3种特有成分；黄蓉J含有56种挥发性物质，包括3种特有成分。金露露S含有46种挥发性物质，包括4种特有成分，其中1-硝基-3-甲基丁烷为主要风味物质；金露露J含有57种挥发性物质，包括15种特有成分，其中庚醛、苯乙腈、1-硝基-2-苯乙烷、β-紫罗兰酮为主要风味物质。黄星S含有58种挥发性物质，包括7种特有成分，其中苯乙醛、苯乙腈和1-硝基-2-苯乙烷为主要风味物质；黄星J含有61种挥发性物质，包括10种特有成分，其中愈创木酚为主要风味物质。综合比较3个黄色樱桃番茄品种实生苗与嫁接苗发现，嫁接显著影响果实挥发性物质的种类和相对含量。与实生苗相比，嫁接苗果实中2-甲基-1-丁醇的相对含量呈下降趋势，β-紫罗兰酮、E-2-庚烯醛和Z-4-癸烯醛的相对含量呈增加趋势。本研究为进一步解析番茄果实风味代谢奠定了基础。

为明确番茄全生育期养分吸收分配特征和需肥规律，通过田间调研采样，研究了秋冬季和冬春季设施番茄干物质量、营养元素含量、养分吸收累积动态和吸收分配情况，以期为番茄的合理施肥，实现养分供需平衡提供理论指导。结果表明：作物养分吸收量顺序为：K₂O > N > Ca > P₂O₅ > Mg > Fe > Zn > Mn > B > Cu，秋冬季和冬春季的N：P₂O₅：K₂O吸收比例分别为1.0：0.4：2.1和1.0：0.3：1.2，全生育期苗期、开花期、采摘期氮磷钾的需求比例分别为1.0：0.5：1.9，1.0：0.4：1.8，1.0：0.3：1.7。每生产1 t番茄果实，作物的N、P₂O₅、K₂O、Ca、Mg吸收量分别是2.5~2.6 kg，0.9~1.0 kg，3.3~5.4 kg，2.2~2.3 kg，0.4~0.5 kg，作物Fe、Zn、Mn、B、Cu吸收量分别为18.0~20.3 g，4.1~12.6 g，5.0~7.3 g，2.8~4.3 g，1.7~3.4 g。番茄氮磷钾钙镁和铁锰锌吸收主要集中在采摘期，吸收比例分别为53.6%，47.7%，50.5%，硼铜吸收集中在开花期（36.6%）。作物养分在番茄茎叶和果实中的分配有所不同，氮磷钾主要以果实（62.9%~73.7%）携出为主，中微量元素以茎叶（64.8%~91.2%）携出为主。综上，在施肥时期上，苗期应以营养全面的基肥为主，开花结果期注重养分的实时有效供应，适当提高中微量元素的养分供应量。收获后的番茄秸秆还田有利于中微量元素的再利用，减少过量施肥带来的资源浪费，有效缓解土壤质量问题。

为探明生物有机肥完全替代化肥种植设施番茄对番茄果实及土壤生物学特性的影响，采用生理生化手段和高通量测序技术相结合，分析连续4 a施用生物有机肥对番茄果实品质、土壤养分含量及微生物群落结构的调节作用。结果表明，以含高效固氮菌生物有机肥替代化学肥料种植番茄，番茄果实的糖酸比、Vc和番茄红素含量分别显著提高了11.1%，7.2%，12.4%。土壤养分测定发现，该生物有机肥中所含高效固氮菌的固氮量可完全满足番茄生长所需的氮素营养，且与常规施肥相比，土壤有效磷、速效钾和有机质含量分别显著提高147.0%，38.8%，35.6%。高通量分析发现，设施番茄土壤连续4 a施用该生物有机肥，可提高土壤链霉菌属、尿素芽孢杆菌属和芽孢杆菌属等益生菌的相对丰度，其中对阿氏芽孢杆菌的激活效应显著。此外，连续4 a施用生物有机肥种植设施番茄，土壤微生物的Coverage和Simpson指数均高于常规施肥对照，表明其可在一定程度上提高土壤微生物的覆盖度和优势度。由此可见，连续施用含高效固氮菌生物有机肥有助于改善番茄果实品质，培肥地力，提高土壤益生菌的优势度。

为了探究细菌群体感应（QS）信号分子N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）在植物上诱导对于真菌病害的抵抗能力。以番茄为试验材料，以灰霉为病原指示菌，通过不同侧链长度和侧链修饰的AHLs信号分子预处理后接种病原菌，发现长链信号分子N-3-羰基十四烷酰基高丝氨酸内酯（3OC14-HSL）对灰霉有最佳的抗性效果。实时荧光定量PCR检测抗病基因发现，与未处理对照组相比，信号分子3OC14-HSL预处理能显著诱导接种灰霉病后的番茄体内与茉莉酸（JA）信号通路相应基因PI1、PI2上调；而与水杨酸信号（SA）通路相关的NPR1基因显著下调，PR1基因则没有显著变化。进一步通过DAB染色、过氧化氢含量测定以及过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性检测发现，3OC14-HSL预处理相比未处理对照组使得番茄产生大量活性氧，且可以保持较高的POD、SOD活性。这些结果表明，长链信号分子N-3-羰基十四烷酰基高丝氨酸内酯可以诱导番茄对灰霉的抗性，而且该抗性效果可能与茉莉酸信号路径相关。

为了确定北京菊花产区是否发生了番茄斑萎病毒病，了解该病毒北京分离物的序列变异情况，对该地区发生的TSWV进行了分子检测，并对该病毒编码的依赖RNA的RNA聚合酶（RDRP）、多糖蛋白（Gn-Gc）、运动蛋白（NSm）、外壳蛋白（N）、非结构蛋白（NSs）等5个基因进行了序列分析。结果表明，TSWV北京地区菊花分离物（Beijing-jh）的5个编码基因与国内各分离物的进化关系较远，与来自韩国和西班牙的分离物亲缘关系较近。相似性分析表明， N基因是最为保守的基因，核酸平均相似性为97.2%，蛋白为98.6%，RDRP的变异性最大，核酸平均相似性为95.4%，蛋白为96.8%，且Beijing-jh分离物的5个基因编码的氨基酸与来自西班牙分离物的相似性最大，初步表明，该分离物可能是由于贸易活动由国外传入我国。

为了检测和鉴定我国不同地区番茄上的病毒种类，2015-2018年，在不同蔬菜种植区采集431份番茄疑似感病样品。利用已报道侵染番茄的12种主要病毒的特异性引物对样品进行RT-PCR分子检测与鉴定，结果表明：TYLCV在番茄上普遍存在，检出率为65.20%；而ToCV、TMV、CMV、ToMV、TSWV和PVY侵染番茄相对较少，检出率分别为21.11%，20.19%，17.63%，15.31%，14.15%，11.37%；未检测到TICV、PVX、TYLCVNB和BBWV等病毒。通过对番茄病毒复合侵染现象进行分析发现，病毒复合侵染率达35.73%，其中2种病毒复合侵染现象最多，占复合侵染总比的52.60%；3种病毒复合侵染率占复合侵染总比27.92%；4种及5种病毒复合侵染率略低，分别占复合侵染总比0.65%和18.83%。通过对我国20个地区的番茄病毒进行检测，结果表明，在番茄上检出病毒种类最多的为北京地区，检测到7种病毒，其次是山东地区，检测到5种病毒；河南、甘肃及宁夏地区检测到4种病毒；西藏、河北、浙江、陕西、海南地区检测到3种病毒；四川、天津、黑龙江、山西、内蒙古等检测到2种病毒；其他地区只检测到单一番茄病毒种类。同时根据TYLCV和TSWV部分基因序列构建系统发育树，结果表明，TYLCV北京分离物（MK336782）与中国湖南分离物的亲缘关系最近，TSWV河南分离物（MK318839）与山东分离物的亲缘关系最近。

为了明确番茄潮汐式穴盘育苗的适宜供液高度，以番茄中杂105品种为试材，分别在夏季和冬季进行潮汐式穴盘育苗，设定供液高度为1，2，3 cm，通过比较3个供液高度基质的吸水速率以及穴盘苗生长指标、根系活力和水肥利用率，明确了供液高度对番茄潮汐式穴盘育苗水分和氮素利用效率的影响。结果表明：随着供液高度增加，基质吸水速率逐渐增大；在夏季和冬季育苗，供液高度为3 cm时，穴盘苗的叶面积、地上部干质量等地上部生长指标显著高于1，2 cm供液高度，而地下部生长指标、根冠比和壮苗指数在3个供液高度间无显著差异，3 cm供液高度下，穴盘苗的根系活力显著低于供液高度1，2 cm；进一步比较穴盘苗的水肥利用效率，夏季育苗时，1，2 cm供液高度下水分利用率显著高于3 cm，氮素利用率以2 cm供液高度下最高，冬季育苗时，水分利用率和氮素利用率以供液高度2，3 cm较高。基于穴盘苗生长指标、根系活力以及水肥利用率，夏季和冬季番茄潮汐穴盘育苗的适宜灌溉高度均为2 cm。

为了探索日光温室番茄的最佳定植期，并提出相应的丰产技术对策，从2017年2月27日至2018年1月27日，开展12期的分期定植试验，观测了番茄各生育期的环境因子、生育期和相应产量，分析各生育期因子与产量及生育期的相关性。结果表明：2017年4月27日和2017年5月27日定植的番茄全生育期最短，为105 d，比2017年9月27日定植的番茄全生育期缩短了41.67%；平均最高气温、平均最低气温、平均气温、白天平均气温、夜晚平均气温、平均昼夜温差、平均土壤温度、平均光照度和平均相对湿度均是影响番茄生育期的关键环境因子。定植-开花期的平均最低气温和平均气温均与番茄产量呈显著负相关，相关系数均为-0.76；番茄产量与采收-拉秧期的平均昼夜温差、平均光照强度、平均最高气温和平均气温呈显著的正相关关系，且相关系数分别为0.90，0.81，0.75和0.71，说明温度是影响番茄产量的关键环境因子。通过各处理产量的对比得出，春茬定植期为2018年1月27日定植的番茄产量最高，为127 437.45 kg/hm²，其次为2017年12月27日和2017年2月27日，分别为117 674.25，115 912.95 kg/hm²。秋茬定植期为2017年8月27日的番茄产量最高，为62 007.90 kg/hm²，其次是2017年9月27日，为54 532.95 kg/hm²。说明宁夏日光温室春茬番茄的最佳定植期是12月下旬-翌年2月上旬，该时期内环境因子有利于番茄产量的形成。秋茬番茄的最佳定植期是8月下旬-9月上旬，该生育期内，可通过降低定植-开花期的气温，增加采收-拉秧期的温度和光照强度，从而提高番茄的产量。

番茄褪绿病毒病（ToCV）和番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）存在复合侵染的现象，其发病率逐年递增，成为一种新的威胁番茄产业的病毒病害。为了研究复合侵染样品中2种病毒的互作和基因变异情况，对天津番茄产区发生的TYLCV全基因组和ToCV的CP基因和HSP基因进行了克隆和序列分析。结果表明，与单独侵染样品进行比对，TYLCV的基因序列在复合侵染的样品中共有6处碱基发生了变异，分别为73位A→C、92位A→G、347位C→T、1 209位C→T、1 618位A→G、2 107位A→T，除73位和92位的变异未在编码区，其余的变异碱基均在ORF框内，其中1 209位为同义突变，其他均发生了错义突变。ToCV的CP基因有1处同义突变，ToCV的HSP基因共有4处碱基变异，其中826位由T→C和1 166位由G→A均为同义突变，1 395位和1 630位均由A→G，为错义突变。利用实时荧光定量PCR技术对单独侵染和复合侵染的番茄样品中TYLCV和ToCV病毒积累量进行分析。结果表明，在田间单独侵染和复合侵染的样品中，TYLCV的拷贝数差异不显著，ToCV的拷贝数在单独侵染和复合侵染的样品中差异也不显著。在复合侵染的样品中，TYLCV的拷贝数约为ToCV的262~436倍。

为探究施用生物炭能否缓解因过量施氮对番茄生长可能造成的负面影响，进行了二因素（氮肥和生物炭）三水平完全随机区组盆栽试验。3个施氮量分别为100，200，400 mg/kg，3个施碳量分别为0，2.5，5.0 g/kg。通过对番茄茎、叶和果实干鲜质量、累积灌溉量、水氮利用效率的测定和分析，获得如下主要结果：与中低施氮量相比，高施氮量处理番茄茎叶干质量和累积灌溉量均显著降低，氮肥利用效率随施氮量的增加而显著降低；与不添加生物炭处理相比，添加生物炭显著提高了番茄叶和果实干质量、累积灌溉量和水氮利用效率。因此，适量施用生物炭，可有效减缓高氮对番茄生长的抑制作用。

为解析番茄乙烯受体基因SlETR6在非生物胁迫过程中的功能。以番茄为材料，克隆了番茄SlETR6基因，利用MEGA 5.0软件对SlETR6基因编码的蛋白进行了聚类分析，并利用实时荧光定量PCR分析了SlETR6基因在番茄根、叶、花、果实不同发育时期的组织表达情况及对其在高盐、高温（40℃）、低温（4℃）、干旱胁迫条件下的表达模式。结果表明，SlETR6基因开放阅读框（Open reading frame，ORF）为2 265 bp，编码754个氨基酸，蛋白质分子质量为85.05 ku，等电点为7.28，与马铃薯StETR-like蛋白的同源性最高；启动子分析显示，SlETR6基因含有热胁迫、干旱胁迫、低氧胁迫、光响应、乙烯、水杨酸及赤霉素应答等相关的顺式作用元件。实时荧光定量PCR分析表明，SlETR6在番茄不同组织中均有表达，且在花和转色期果实中有显著高表达。高盐胁迫6 h后，SlETR6基因呈现上调表达，12 h后达到峰值，而后回复正常表达水平；高温胁迫后，SlETR6基因表达量有明显的上升趋势；干旱胁迫早期SlETR6基因应答强烈，在胁迫处理1 h后表达量达到峰值。因此，推测SlETR6基因可能在番茄适应高盐、高温、干旱等逆境胁迫过程中发挥重要作用，可能参与番茄生长发育过程中的逆境调控。为番茄抗逆研究提供了新的候选基因资源。

从中蔬四号番茄品种中克隆能在番茄叶片中高效转录的SlU3启动子，为今后利用CRISPR/Cas9基因编辑技术进行分子育种奠定了基础。采用2轮PCR的方法，第1轮PCR从中蔬四号番茄品种中克隆了3种SlU3启动子，再采用Transfer PCR方法分别对3个启动子进行截短，共得到6个不同长度的启动子，并分别构建6个截短的SlU3启动子驱动GUS融合植物表达载体，利用农杆菌转化法分别转染番茄叶片。运用DNAMAN软件对已克隆的SlU3和拟南芥AtU3启动子序列具有转录功能的必要元件进行序列分析；经过2轮PCR，首先从中蔬四号番茄品种中克隆了3种SlU3-1P、SlU3-3P、SlU3-4P启动子，其长度分别是1 156，1 114，1 147 bp，再采用Transfer PCR方法分别对3个启动子进行截短，共得到6个不同长度的启动子，其长度依次是489，318，450，248，457，248 bp，并分别构建6个截短SlU3启动子驱动GUS融合植物表达载体，启动子序列比对分析发现，番茄U3启动子与拟南芥U3启动子一样，也含有比较保守的2个元件，USE和TATA框，2个元件之间的位置比较固定。利用农杆菌转化法分别转染番茄叶片，结果显示，成功侵染后的番茄叶片均被染成蓝色，表明已克隆的6种不同截短番茄SlU3启动子均具有转录活性。成功克隆了6种在番茄叶片中高效转录的SlU3启动子，为构建番茄CRISPR/Cas9基因编辑载体提供更多高效的内源启动子。

为研究氮磷钾不同比例配施对温室番茄产量和品质的影响，试验设5个施肥配比处理，不施肥、氮磷钾配比1：0.7：1，0.7：0.7：1，1：0.49：1，1：0.7：0.7，测定不同处理对番茄产量、品质及对养分的吸收情况，为日光温室番茄氮磷钾合理施肥提供理论依据。结果表明，与CK相比，氮磷钾配施整体上可使番茄产量提高4.1%~9.9%，其中氮磷钾配比为1：0.7：0.7时产量为92.92 t/hm²，显著高于其他处理（P <0.05）；处理4中番茄果实Vc、可溶性糖和可溶性固形物含量较CK分别提高了62.5%，16.8%，6.1%；与CK相比，处理4中氮素含量为28.71 mg/g，较其他处理高出14.24%~20.38%，处理2中磷和钾含量较高，分别为3.85，27.00 mg/g，与其他处理差异性显著（P <0.05）；综合考虑产量、品质等，在本试验条件下，氮磷钾配比1：0.7：0.7时为最适配比。

为了探讨番茄耐冷性的生理调控机理，以耐冷型野生番茄LA1777和低温敏感型栽培番茄LA2706为试材，研究低温对2种类型番茄叶片抗氧化代谢和碳同化的影响。结果表明：随着低温处理时间的延长，超氧阴离子自由基（O₂^·）、过氧化氢（H₂O₂）、丙二醛（MDA）、脱氢型抗坏血酸（DHA）含量呈现上升趋势，LA2706分别比LA1777高0.3%~21.0%，1.2%~17.3%，13.4%~36.9%，13.3%~21.0%，且LA2706上升程度明显较快，加速了膜脂过氧化进程；还原型抗坏血酸（AsA）含量随着低温处理时间都呈小幅上升趋势；超氧化物歧化酶（SOD）活性总体呈下降趋势，LA2706和LA1777分别比处理前下降55.3%和28.2%；LA1777叶片中抗坏血酸过氧化氢酶（APX）活性在7 d时峰值显著升高，为LA2706的4.0倍。随着低温处理时间的延长，可溶性总糖含量、酸性转化酶活性、中性转化酶活性和蔗糖磷酸合成酶活性均呈上升趋势，LA2706比LA1777更为显著，处理7 d后，LA2706分别为处理前的5.8，4.8，10.2，1.7倍，低温导致LA2706叶片中淀粉大量分解成蔗糖，以缓解低温胁迫环境对其造成的伤害。

为探明外源H₂S和H₂O₂对NaCl胁迫下加工番茄幼苗的生理调节作用，以耐盐性弱的KT-32和耐盐性强的KT-7这2个加工番茄品系为材料，采用盆栽法，设置0.5，1.5，3.0 mmol/L 3个H₂O₂浓度水平，研究50 μmol/L H₂S和H₂O₂共处理对250 mmol/L NaCl胁迫下加工番茄幼苗的生长、渗透调节、物质积累和活性氧代谢的影响。结果表明，外源H₂S和H₂O₂共处理缓解了NaCl胁迫对加工番茄幼苗生长的抑制作用，使加工番茄幼苗仍保持较强的光合色素含量、较高的相对含水量和根系活力，降低了电解质渗出率、MDA含量、H₂O₂含量和O₂^·产生速率，增强了加工番茄幼苗叶片中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性，其中在2个品系中，50 μmol/L H₂S和1.5 mmol/L H₂O₂共处理时可溶性糖分别比单独50 μmol/L H₂S处理提高了24.0%和29.4%，脯氨酸含量分别提高了25.8%和21.3%，缓解盐胁迫效果最为显著。综上，外源H₂S和H₂O₂之间存在着一定程度的协同作用，可以诱导增强NaCl胁迫下加工番茄幼苗植株渗透调节能力、提高清除活性氧的酶促系统的防御能力，从而减弱加工番茄细胞内活性氧自由基对质膜的伤害，进而提高加工番茄幼苗对盐胁迫的适应性。其结果可为探讨H₂S和H₂O₂ 这2种信号分子协同作用、缓解加工番茄幼苗盐胁迫的生理机制提供理论依据。

为了优选Cd低积累或Cd高抗性番茄品种，以前期初步筛选的4个番茄品种（普罗旺斯、瑞提娜、凯特2号和908）为研究对象，通过水培试验详细对比镉胁迫下不同番茄品种幼苗生长与抗性指标的差异特征。结果表明：在不添加Cd的条件下，番茄品种908在株高、根长、总生物量以及MDA和叶绿素含量上均表现出最高的自然特征；普罗旺斯在CAT活性上表现最为突出；瑞提娜在POD活性上表现最高。在Cd胁迫条件下，低镉含量胁迫对普罗旺斯根系的生长有促进作用，比对照增长24.72%，其他品种变化不大；瑞提娜株高在中、高Cd含量胁迫下的响应最为敏感，受到了明显的抑制作用，其他品种无明显变化。4个番茄品种幼苗中的CAT活性在低、中等Cd胁迫时均明显增强，增幅为12.58%~84.91%；在高Cd胁迫时4个品种CAT活性大幅下降，抗性功能严重削弱。品种908的POD活性在中、高Cd胁迫时大幅增强，增幅为76.07%和72.65%；瑞提娜POD活性大幅下降，抗性严重遭受影响。在4个品种中，908地上部和根部的Cd含量最高，为其他品种的3~12倍，普罗旺斯最低，4个品种的转运系数均<1。在同等Cd胁迫条件下，908植株吸收到体内的高Cd浓度诱导了抗氧化酶活性的高增加幅度，反映了品种908植株对活性氧清除能力强于其余3个品种。综上，在中、高Cd胁迫下选定普罗旺斯为Cd低积累番茄品种，908抗性最强且Cd含量较高，属于高Cd抗性品种。

为了解番茄作物干物质生产和分配规律，并且能通过合理的氮肥施用和灌溉，最大限度地提高作物果实干物质生产和水氮利用效率，以番茄品种红尊贵为材料，研究了氮素和水分耦合的效果。试验将幼苗定植在营养钵（30 cm×28 cm，基质为苔藓泥炭）中，定期浇灌相应的营养液，每个处理种植40株，重复4次，共960株，种植在115 m²的生长室内。试验从2017年4月17日-8月3日共进行了109 d，期间每隔10 d取样一次，测定植株的生长状况。结果表明，高氮水平下（N2）植株干物质的生产速率、植株总干物质量和果实干物质量比低氮（N1）植株分别增加了21.15%，26.57%，35.54%，果实干物质量占植株总干物质量的比例提高了4%，N1水平下往根系分配的干物质更多。累积施氮量每增加1 g，N2水平下植株增加的干物质分配到果实中的比例比N1增加约8.24%；灌水量增加，植株生长更好，高水、中水（W3、W2）比低水（W1）植株总干物质增加了23.55%，13.29%，果实干物质分别增加了19.75%，16.28%。累积灌水量每增加1 L，植株增加的干物质大约有66%~70%分配到果实中。水氮耦合后高氮高水的N2W3处理下单株干物质生产最高，与低氮低水的N1W1处理相比，单株总干物质量增加了57.24%，单株果实干物质量增加了61.58%。在同一氮素水平下，灌水量多氮肥的利用效率高，特别在高氮水平下，N2W3的氮肥利用效率比N2W1增加28.58%。在同一水分水平下，施氮量多水分利用效率高，特别是高水处理下，N2W3的水分利用效率比N1W3增加33.97%。结论认为，在高氮水平下增加灌水量，或者在高水处理条件下增施氮肥，番茄的干物质生产速率、植株总干物质、果实干物质以及氮素利用效率均增加，水肥在物质生产上具有相互促进作用，在实际生产中，高氮高水 组合（N2W3）为最佳选择。

为筛选具有良好生防效果和生产应用价值的番茄内生菌菌株，从番茄植株内部分离得到一株对番茄灰霉病病原菌具有较高拮抗效果的内生细菌JZ3。通过菌株形态学特征比较、16S rDNA序列和gyrB基因序列系统进化分析，结果显示JZ3为解淀粉芽孢杆菌。室内生测结果表明，浓度为5×10⁷ cfu/mL的JZ3液体悬浮剂对番茄灰霉病的预防效果可达82.04%，治疗效果约为30.54%。检测JZ3对高温高盐耐受性，结果JZ3在高盐环境中的存活率可达70%，105℃高温高盐条件下处理15 min存活率仍可达56%左右。检测JZ3的储藏稳定性，结果显示，室温环境下储存12个月，有效活菌数基本保持不变。综上所述，番茄内生解淀粉芽孢杆菌JZ3具有良好的生防和加工储藏性能，为开发高效的微生物制剂提供了良好的菌种资源，具有广阔的应用前景。

为了确定引起河北省丰南区发现的一种植株青枯、维管束褐变的番茄病害的病原菌，进行了病原菌分离培养纯化、致病性测定、田间接种后再分离、菌落和形态学观察结合分子鉴定，确定该病害为尖孢镰刀菌番茄颈腐根腐病专化型引起的番茄颈腐根腐病。确定病原菌为尖孢镰刀菌番茄颈腐根腐病专化型。对茎基接种和浸根接种进行了评价，结果表明，茎基接种发病率和死亡率均高于浸根接种。为接种完成该病害的抗病育种和防治药剂筛选的研究提供了理论依据。

研究了优培-海藻生物有机肥（Y）、微生物菌肥（W）和腐植酸有机肥对日光温室土壤的理化性质、有效态微量元素含量、酶活性以及番茄品质等方面的影响，旨在探索快速、简易且廉价的土壤改良方法，为日光温室土壤改良及有机蔬菜生产提供理论依据。结果表明，不同土壤改良剂对土壤pH无显著影响，在番茄生育期内土壤pH值始终在7.0以上，没有出现酸化问题；拉秧后，除中量腐植酸有机肥（FM）外，其他各处理均能有效降低土壤EC值并达到极显著水平；各处理对提升有效态Mn、Zn和Fe含量的效果不显著，其中，仅高量腐植酸有机肥处理（FH）能同时提高开花结果盛期0~20 cm和20~40 cm土层的有效态Zn含量，与CK相比，分别增加10.8%和13.2%；不同土壤改良剂均可提高土壤脲酶和蔗糖酶活性；不同土壤改良剂对碱性磷酸酶的酶活性影响较小；微生物菌肥对酸性磷酸酶和过氧化氢酶的酶活性影响相对明显；不同土壤改良剂均能提高番茄可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸和维生素C的含量，其中，中量腐植酸有机肥处理提高了番茄的糖酸比。土壤改良剂可有效改善日光温室土壤特性及番茄品质。

为了探究设施园艺作物栽培时适宜的水气环境，采用水培试验，以河南四号和粉珍珠2个栽培番茄品种为研究对象，设置3个氧水平：低氧（0.5~2.0 mg/L）、正常氧（7.0~8.0 mg/L）和饱和氧（14.0~17.0 mg/L）处理，以不通气作为空白对照CK，研究根际不同氧浓度对番茄幼苗植株的形态生长、生物量、根系活力和光合色素的影响。结果表明，随着根际氧浓度的增加，番茄幼苗的长势越好，根系活力增加，但叶绿素含量降低。在处理末期，正常氧处理与饱和氧处理显著提高番茄幼苗的最长根长并增加番茄幼苗的干、鲜质量。其中，在18 d河南四号正常氧和饱和氧处理下总干质量比CK分别增加24.00%和74.86%，而低氧处理比CK降低3.43%；最长根长分别增加67.23%和230.55%，而低氧处理比CK降低1.63%。饱和氧处理下根系更发达健壮，地上部分长势更好，生物量积累最多。因此，在设施园艺栽培管理中，增加营养液中根际氧浓度有利于番茄生物量的积累，进而提高产量。

为合理、安全利用微咸水，促进番茄高效可持续生产，以京番301为试验材料，采用沙土槽培、单因素完全随机区组试验，以微咸水（EC=3 mS/cm）直接灌溉为对照，研究了微咸水不同灌溉方式对坐果期、盛果期、盛果后期番茄植株根、茎、叶及不同生育期果实中矿质元素含量的影响。结果表明：①番茄植株根、茎、叶及果实中的10种矿质元素含量在生育期内呈规律性的变化，根、茎、叶中6种大量矿质元素含量均为N、K、Ca大于P、Mg、Na，4种微量元素含量以Fe、Mn较高，Zn次之，Cu最低；除K外，幼果期果实中5种大量矿质元素含量最高，K在成熟期果实中含量最高，果实中微量元素含量以Fe、Zn较高，Cu和Mn较低。果实中K含量与其余9种矿质元素含量存在一定的增效作用，而Mg与Zn、Cu、P 3种元素，Na、Mn与Fe、Zn、Cu、P 4种元素间存在一定的拮抗作用。②微咸水参与灌溉提高了番茄植株各部位及品质形成期果实中全Na的含量，以微咸水直接灌溉提高幅度最大。与淡水灌溉相比，微咸水直接灌溉植株各部位全N含量也有所提高，但不利于果实对N、P和4种微量元素的吸收与积累。淡水灌溉有利于提高植株各部位全效P、K及Zn的含量，进而促进果实对N、P、K及Fe、Zn的吸收与积累。微咸水淡水按生育期轮灌可提高植株各部位Ca、Mg、Fe的含量，微咸水淡水按次轮灌和按生育期轮灌下幼果期、成熟期果实中Ca、Mg含量也较高。混合水灌溉和按次轮灌植株各部位Cu和Mn含量较高，因此品质形成期混合水灌溉下果实中Cu含量、按次轮灌下果实中Mn含量也较高。综上，短期微咸水灌溉或降低微咸水的矿化度灌溉（轮灌、混合水灌溉）不仅能够节约淡水资源，而且可以有效避免微咸水直接灌溉对植株生长的不利影响，并补充植物所需的N、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu等营养元素。

为了研究有机无机肥减量及其配施等措施对辣椒和番茄产量及品质的影响；在大棚种植条件下，以辣椒和番茄为试验材料，采用田间小区试验方法研究了有机无机肥减量及其配施等措施（不施肥、100%有机肥、75%有机肥、50%有机肥、50%有机肥+50%化肥、75%化肥、50%化肥）对辣椒和番茄产量及品质的影响。就辣椒而言，肥料减量及其配施对辣椒产量无明显影响，对辣椒中可溶性固形物含量、可溶性糖含量与可溶性蛋白质含量的影响相对较小，以有机无机肥料配施处理的辣椒中硝酸盐含量最低，维生素C含量最高，即处理50%有机肥+50%化肥效果最好。相对于番茄，有机肥减量会使产量呈不同程度降低，以处理50%有机肥+50%化肥产量最高，且品质最优，与其他处理相比，此处理番茄中硝酸盐含量最低，维生素C含量和氨基酸含量最高，可溶性固形物含量与糖酸比差异相对较小。

为探究不同施肥处理对设施大棚土壤微环境的影响，以寿光市长期定位设施番茄试验大棚为基础，设置4种施肥处理，不施肥（CK）、鸡粪+秸秆施肥（M+S）、鸡粪+尿素施肥（M+U）及鸡粪+尿素+秸秆施肥（M+U+S），对设施番茄生长期内土壤养分及酶活性的动态变化进行了研究和分析。结果表明，番茄生长期内，土壤酶活性和土壤养分含量动态变化，蔗糖酶和纤维素酶活性高峰出现在番茄生长的初果期；脲酶、酸性磷酸酶活性高峰出现在盛果期；拉秧期土壤有机质含量最高。增施高碳氮比作物秸秆显著降低了土壤盐分浓度，明显缓解土壤pH值的下降，番茄生长各时期内土壤全氮、有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量显著提高，增幅分别为8.92%~40.71%，9.54%~18.52%，23.65%~27.87%，13.53%~58.81%，13.20%~18.25%，各时期土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和酸性磷酸酶活性分别显著提高了13.95~17.93，79.35~103.56，11.50~15.73，4.30~8.00个酶活力单位；相较于不施肥处理，长期氮肥的投入，显著加剧了M+U处理土壤次生盐渍化水平，明显降低了土壤酸碱度，并使该处理土壤脲酶活性显著降低；施用有机肥显著提高了土壤全氮、有机质、速效磷、速效钾和碱解氮含量，明显增强了土壤蔗糖酶、纤维素酶和酸性磷酸酶活性。土壤酶活性之间相关性较好，其中蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、过氧化氢酶之间极显著正相关。蔗糖酶、纤维素酶、酸性磷酸酶活性与全氮、有机质、速效磷、速效钾、碱解氮含量之间，脲酶活性与全氮、碱解氮含量均呈极显著正相关，而过氧化氢酶活性与土壤养分含量无明显相关性。

为明确盐胁迫下外源硫化氢（H₂S）对加工番茄幼苗的缓解作用，以耐盐性不同的2个加工番茄KT-7和KT-32为材料，采用盆栽法，研究了不同浓度（20，50，100，150 μmol/L）的H₂S供体硫氢化钠（NaHS）对250 mmol/L NaCl胁迫下加工番茄幼苗生物量、叶片光合色素含量、相对含水量、根系活力、游离脯氨酸含量、抗氧化酶活性及膜质过氧化水平和丙二醛含量的影响。结果表明：低浓度的NaHS处理在一定程度上提高了盐胁迫下加工番茄幼苗的生物量、光合色素含量、相对含水量、根系活力、脯氨酸含量以及抗氧化物酶（SOD、POD、CAT）活性，而降低了电解质渗出率和丙二醛含量，其中以50 μmol/L的NaHS处理效果最佳，与单独盐胁迫处理相比50 μmol/L的NaHS使KT-7的生物量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量、SOD活性分别增加30.8%~66.7%，61.8%，56.3%，57.0%，9.1%，而使电解质渗出率和丙二醛含量分别下降15.0个百分点和23.7%；使KT-32的生物量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量、SOD活性，分别增加24.0%~96.4%，49.8%，52.0%，46.7%，10.2%，而使电解质渗出率和丙二醛含量分别下降12个百分点和24.2%。综上，外源H₂S处理通过提高幼苗的抗氧化水平，减少盐胁迫对加工番茄幼苗造成的氧化损伤，在一定程度上提高了加工番茄幼苗对盐胁迫的适应能力。为进一步探索H₂S缓解加工番茄盐胁迫的机理提供了理论依据。

为防止设施番茄弱光生育障碍，提高设施番茄的耐弱光性，以钙素为主要元素研制出具有提高番茄产量和品质的复合配方。以普通栽培番茄品种辽园多丽为试材，在番茄六叶一心时选取长势一致的植株开始处理，弱光（427~516 μmol/（m²·s））胁迫下喷施3种钙素配方，以无遮光区植株和遮光区植株喷洒蒸馏水作对照进行钙素配方的筛选试验。结果表明：弱光胁迫下，钙素配方处理可降低番茄植株的株高，抑制植株徒长，提高番茄壮苗指数、耐弱光系数及SOD、POD、CAT等保护酶的活性，降低了膜质过氧化物丙二醛的含量，促进光合作用，提高了番茄的产量和品质。其中使用配方一（P1）处理的番茄植株其耐弱光系数与对照相比显著提高了23.6%，干物质积累和壮苗指数比弱光对照（CL）提高了39.0%和57.7%。可知，配方一（P1）在调控番茄耐弱光性方面的效果最佳。

为探究聚磷酸铵水溶肥对番茄的农学效应，该文采用田间小区试验，研究了聚磷酸铵水溶肥对秋冬茬设施番茄产量、品质、磷素吸收的影响。结果表明，当施磷（化肥磷P₂O₅）量为29 kg/hm²时，番茄单果重和产量均达到最高；番茄品质的各个指标均表现出随施磷量的增加先增加后降低的趋势，得到适宜施磷量为29 kg/hm²；不同施磷量处理之间番茄根的磷吸收量差异不显著；番茄叶、果实和全株的磷吸收量随施磷量的增加先增加后降低，呈二次多项式关系，经拟合，番茄果实和全株磷吸收量最高时对应的施磷量分别为21.17，25.79 kg/hm²。综合分析，该试验条件下秋冬季设施番茄产量为42.88 t/hm²时，聚磷酸铵水溶肥的适宜施磷量是29kg/hm²。

从国内外搜集了8个番茄品种，测定其低温雾霾后生理生化及田间抗病性、产量及品质等指标。结果表明：低温雾霾天气期间，日光温室自身的环境条件远远不能满足番茄对温、光、湿度的需求。在逆境条件下，不同品种番茄自身抗病性较强的品种有金鹏8号和粉宴1号，其落果率为2.5%，3.7%；死秧率分别为38.8%，25%；发病率为35.5%，35%，这几个指标与其他品种比较均在较低水平。且金棚8号产量最高，为54 300 kg/hm²，其次为粉宴1号、T1701，产量均在50 000 kg/hm²以上。果实品质，金鹏8号的糖酸比值最大，其口感最好；粉宴1号的硝酸盐含量最低。整个雾霾天气，叶绿素降幅最小的品种为金鹏8号，其次为粉宴1号；生理生化指标，SOD值和POD值较大，可溶性糖和脯氨酸含量积累较多的品种也是金鹏8号、粉宴1号；丙二醛含量在此试验中，品种之间的差异不明显。故在低温寡照条件下，自身调节性，适应性较强的品种有金鹏8号、粉宴1号；生理指标检测结果与田间试验结果相吻合。

为明确番茄穴盘育苗基质适宜养分添加量，以番茄品种中杂105为试材，3：1：1（V/V/V）草炭、蛭石和珍珠岩为育苗基质，研究了基质养分添加量对番茄穴盘苗生长发育及成苗质量的影响，测定了种子出苗率、基质速效养分含量变化趋势及幼苗形态指标等。随基质养分添加量的升高，番茄幼苗根区基质养分含量呈增加趋势，番茄种子出苗率、幼苗壮苗指数呈先升高后降低的趋势。总的来说，基质养分添加量为600N-120P-600K时，培育的番茄穴盘苗质量较优，表现为出苗率升高、壮苗指数增加，分别比其他处理提高了18.54%~22.60%，2.07%~147.79%。