番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)为茄科番茄属一年生蔬菜作物,是广大人民喜爱的温室主栽蔬菜之一。随着农业生产上含重金属有机肥、化肥等的大量施用,导致菜田土壤受到重金属铜、镉等的污染,进而污染蔬菜,产生一系列的生理障碍。因此,探讨番茄铜、镉毒害及其解毒机理具有重要的理论和实践意义。一氧化氮(NO)作为一种信号分子,可参与植物的生长、发育、抗病、抗逆等生理过程。本试验以番茄作为试验材料,采用营养液培养,研究了番茄铜、镉毒害效应及NO对毒害下番茄生理生化机制的影响。主要研究结果如下:1.番茄净光合速率(Pn),随铜、镉处理浓度增加而显著降低,铜、镉处理后使气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)下降,胞间CO2浓度(Ci)显著增加。50μmol·L-1铜、镉处理显著降低叶片、根系质膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和根系液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和H+-PPase活性。2.过量的铜显著抑制了番茄地上部和地下部的生长,MDA和H2O2含量增加,引起膜脂过氧化水平升高,膜透性增大。外源NO处理增加了SOD、POD、APX等酶活性,缓解了铜胁迫的抑制作用。3.外施NO处理明显缓解了铜胁迫对番茄叶片和根系质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性以及根系液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和H+-PPase活性的抑制,使其接近CK水平;4.外源NO处理能显著增加铜胁迫下叶绿素的含量,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs),降低叶片胞间CO2浓度(Ci),使超微弱发光、荧光、磷光等生物发光强度下降,说明NO参与调节植物的光合作用,抑制胁迫下光系统损伤,降低热能耗散,缓解了铜胁迫。5.外源NO并没有显著降低铜胁迫下番茄植株体内铜的含量,而是显著提高根系中K、Fe、Zn的含量以及叶片中Ca、Mn、Fe、Zn的含量,降低根系中Ca、Mn的含量,维持胞质离子稳态平衡,从而缓解过量的铜对番茄植株生长的抑制作用。6、外施100μmol·L-1SNP能显著增加镉胁迫下番茄叶片的叶绿素含量,提高净光合速率;施用外源NO能够显著提高镉胁迫下番茄植株SOD、CAT等抗氧化酶的活性,降低电解质渗漏率、MDA和H2O2含量;施用NO没有降低番茄植株体内镉含量,而显著提高植株体内Ca、Fe、Zn、Cu等离子的含量,维持矿质元素的平衡。