番茄(Solanum lycopersicum L.)原产于南美洲,属于茄科番茄属。随着全球气候变暖,高温已成为一种常见的非生物胁迫,对番茄的生长发育及果实品质均有不利影响。不同番茄种质资源对高温的敏感性不同,目前番茄种质资源的耐热性评价方法主要有田间自然鉴定法、人工模拟鉴定法和间接鉴定法等,但这些鉴定方法工作量大且程序繁琐。综合评价法已被用来准确快速地评价茄子、杜鹃、大白菜、苜蓿等作物的耐热性,而利用该方法来评价番茄的耐热性还鲜有报道。此外,处于不同生长发育阶段的番茄对高温的敏感性也不同,目前对番茄耐热性的研究大多集中在苗期,花期较少,番茄苗期与花期耐热性是否一致的问题尚未明确。已有研究表明,植物的生殖生长阶段比营养生长阶段对高温胁迫更敏感,其中花粉发育和受精是对高温最敏感的时期。番茄生殖生长阶段的耐热性强弱与产量高低密切相关,因此探讨高温胁迫对番茄生殖生长阶段发育的影响并明确番茄生殖生长阶段对高温胁迫最敏感的时期,对高温胁迫条件下番茄产量和品质的提高有重要意义。本研究以来自美国、加拿大、荷兰和中国等不同国家的40份番茄为植物材料,主要进行以下研究:1.对40份番茄种质资源苗期耐热性进行评价:于苗期采用40℃/30℃(昼/夜)高温胁迫处理7d,测定高温胁迫后番茄幼苗叶片的丙二醛含量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数Fv/Fm这3个生理指标,以及株高、茎粗、鲜重、干重、地下部鲜重/地上部鲜重、地下部干重/地上部干重这6个生长指标,计算各指标的相对值,利用主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法,对番茄苗期的耐热性进行综合评价并分类。根据幼苗耐热性强弱,将40份番茄材料分为3组:7份属耐热材料,15份属中度耐热材料,18份属热敏材料。2.对40份番茄种质资源花期耐热性进行评价:于花期利用田间自然高温(昼温37-43℃,夜温24-30℃)处理7d,测定高温胁迫后番茄植株的花粉萌发率、花粉管长度、萼片长度、花冠长度、雌蕊长度、雄蕊长度及坐果率这7个生理指标,并计算各指标的相对值,利用主成分分析、隶属函数分析及聚类分析等方法,对番茄花期的耐热性进行综合评价和分类。40份番茄材料按其花期植株耐热性强弱划分为3组,耐热组材料15份,中度耐热组材料22份,热敏感组材料3份。3.利用相关性分析对苗期与花期耐热的一致性进行分析:研究表明,番茄苗期与花期耐热性之间存在显著相关性(r=0.386*,P<0.05),可判断番茄苗期与花期的耐热性存在相关关系。进一步研究发现,番茄苗期的株高、茎粗及鲜重与花期的花粉萌发率及花粉管长度呈显著正相关,经差异性分析后仅鲜重与花期耐热性表现完全一致。本试验40个番茄种质资源中有15个种质资源苗期与花期的耐热性表现完全一致,苗期耐热性评价在一定程度上可反映花期耐热性。4.以花期表现为耐热、中度耐热及热敏的番茄为材料,分别研究了不同耐热性番茄在常温(昼温25-30℃,夜温15-20℃)与高温(昼温37-43℃,夜温24-30℃)条件下的花芽分化、花器官发育及花粉形成等不同时期所表现出的差异,并对坐果情况进行调查。结果表明,与热敏番茄相比,高温胁迫更有利于加快耐热番茄的花芽分化进程,耐热番茄的花粉萌发率、花粉管长度、花粉表面形态及柱头外露程度受高温胁迫的影响比热敏番茄的小,且耐热番茄可在高温胁迫条件下保持较高的坐果率。结果显示,番茄的花粉形成过程是对高温胁迫最敏感的时期,且高温下花器官的正常发育有利于保持较高的坐果率。