硫酸盐胁迫对棉花生理和代谢的影响

郭家鑫; 鲁晓宇; 陶一凡; 叶扬; 郭慧娟; 闵伟

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硫酸盐胁迫对棉花生理和代谢的影响

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【目的】Na_(2)SO_(4)胁迫作为新疆棉田主要的盐胁迫类型,严重制约新疆棉花生产。本研究旨在探究Na_(2)SO_(4)胁迫对棉花代谢的影响,研究棉花耐受Na_(2)SO_(4)胁迫的代谢机制。【方法】设置对照(CK)和硫酸盐胁迫(SS)2个处理,通过代谢组学分析硫酸盐胁迫下棉花根和叶中代谢物含量的变化并鉴定相应的代谢通路。【结果】中度硫酸盐胁迫显著抑制棉花生长,与CK相比,SS处理的叶、茎、根生物量和总生物量分别降低46.9%、50.9%、43.0%和47.9%。硫酸盐胁迫下根中有机酸42种上调、10种下调,氨基酸及其衍生物32种上调、16种下调,糖类有23种上调、1种下调;叶中有机酸有37种上调、7种下调;氨基酸及其衍生物16种上调、17种下调;糖类16种上调、4种下调。在根中共筛选出30条差异代谢通路,主要包括9条氨基酸代谢通路、7条有机酸代谢通路和7条糖类代谢通路;在叶中共筛选出17条差异代谢通路,主要包括7条氨基酸代谢通路、4条有机酸代谢通路和3条糖类代谢通路。【结论】在盐胁迫下,棉花的根和叶中积累有机酸、糖类和醇类等小分子有机物;同时,叶片中的柠檬酸、琥珀酸、丙酮酸和亚油酸等上调说明三羧酸循环和β-氧化途径代谢增强,根中柠檬酸、琥珀酸和丙酮酸等上调说明三羧酸循环增强。研究揭示了棉花对Na_(2)SO_(4)胁迫的反应机制,为提高新疆棉花在盐胁迫条件下的栽培技术提供一定的理论基础。

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来源
《棉花学报》 |2022年第6期|479-493|共15页
作者
郭家鑫; 鲁晓宇; 陶一凡; 叶扬; 郭慧娟; 闵伟;
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作者单位

石河子大学农学院资源与环境科学系;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类食品工业;
关键词
棉花; Na_(2)SO_(4)胁迫; 代谢组; 氨基酸; 有机酸;

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