超氧化物歧化酶模拟物（Superoxide Dismutase Mimics,SODm）是在有机化学及生物化学的理论基础上,以食品级氨基酸合成的同源短肽为有机配体,与金属离子相结合而成的有机小分子化合物,具有天然超氧化物歧化酶的活性和功能。已有大量试验结果表明,田间施用SODm能够促进农作物生长发育,提高农作物的产量及抗逆性。本研究采用不同施用方法及不同施用剂量的SODm对番茄进行处理,观察其对番茄生理特性的影响,寻找SODm对番茄最适宜的施用方式和施用浓度。在此基础上,选择SODm对番茄最适宜的施用方式和施用浓度,对其进行转录组测序,探讨SODm如何从分子水平调节番茄的生长发育,提高番茄的抗逆性。主要研究成果如下:叶面喷施不同浓度的SODm对番茄的促进效果并不明显,叶面喷施较高浓度的SODm不仅没有促进番茄的光合作用和抗逆性,反而对番茄的正常生长产生了影响。不同浓度的SODm灌根明显促进了番茄的光合作用,并提高了番茄的抗氧化能力。综合比较,7.5 g·L^-1 SODm灌根是比较适宜的施用方法及施用浓度。为了进一步研究SODm是如何通过调节基因表达来促进番茄的生长发育,提高番茄的抗逆性,选取7.5 g·L^-1 SODm灌根处理2小时及96小时的番茄根系进行转录组测序。与对照相比,在7.5g·L^-1 SODm灌根处理2小时的样品中鉴定出了64个差异表达基因,其中35个为上调的差异表达基因,29个为下调的差异表达基因。在7.5 g·L^-1 SODm灌根处理96小时的样品中鉴定出了341个差异表达基因,其中210个为上调的差异表达基因,131个为下调的差异表达基因。在7.5 g·L^-1 SODm灌根处理2小时和96小时的样品中鉴定出的差异表达基因都涉及13种不同的途径,包括膜转运,转录,全局和概览图,碳水化合物代谢,氨基酸代谢,其他次生代谢物的生物合成,能量代谢,其他氨基酸代谢,脂质代谢,辅因子和维生素代谢,聚糖的生物合成和代谢,核苷酸代谢和环境适应。在7.5 g·L^-1 SODm灌根处理96小时的样品中鉴定出的差异表达基因还涉及6种不同的途径,包括运输和分解代谢,信号转导,翻译,折叠、分选和降解,复制和修复以及萜类和聚酮化合物代谢。对差异表达基因涉及的通路进行富集分析,在7.5 g·L^-1 SODm灌根处理2小时的样品中鉴定出的差异表达基因主要富集于次生代谢物的生物合成途径,代谢途径和脂肪酸代谢途径。在7.5g·L^-1 SODm灌根处理96小时的样品中鉴定出的差异表达基因主要富集于类胡萝卜素生物合成,二萜生物合成,硫代谢,次生代谢物的生物合成,ABC转运蛋白,异黄酮类生物合成,半胱氨酸和蛋氨酸代谢。结果表明,SODm作用于番茄,主要调节细胞内的各种合成和代谢途径,并参与信号转导和物质运输的相关途径。该研究为阐明SODm促进植物生长机理以及发现植物生长关键基因奠定了理论基础。