全球气候变化加剧土壤盐碱化,威胁粮食安全(尤其在干旱区如中国新疆,盐碱地占耕地37.72%)。盐碱胁迫(高pH+离子毒性)比单一盐胁迫更复杂,但小麦幼苗的代谢响应机制尚不明确。
本研究揭示耐盐碱小麦品种"011"幼苗在盐碱土(SAS)中的动态生理与代谢组响应(第7和15天)。筛选关键耐受代谢物,为耐盐碱育种提供理论依据。
1题目
文章题目:Unravelling the Dynamic Physiological and Metabolome Responses of Wheat (Triticum aestivum L.) to Saline-Alkaline Stress at the Seedling Stage
发文单位:中国科学院新疆生态与地理研究所,干旱区生态安全与可持续发展国家重点实验室,阜康荒漠生态站
Metabolites;IF=3.7分2杂志
3链接
Ren, W.; Chen, L.Unravelling the Dynamic Physiological and Metabolome
Responses of Wheat (Triticum aestivumL.) to Saline–Alkaline Stress at the
Seedling Stage. Metabolites 2025, 15,430.https://doi.org/10.3390/metabo15070430
4检测指标
Norminkoda提供理化指标(脯氨酸,总糖,MDA,SOD,CAT)+代谢检测
5主要内容
5.1 实验设计
材料:耐盐碱小麦品种“011” vs. 对照土壤(表1显示盐碱土pH 10.43,Na⁺ 7.459 mg/g)。
时间点:第7和15天(DPG)取样,覆盖早期应激与适应阶段。
5.2 生理响应
生长抑制:盐碱土中幼苗鲜重增长减少32.5%(vs 对照52.46%)。
渗透调节:脯氨酸和可溶性糖含量显著升高。
氧化应激:MDA(膜脂过氧化标志物)积累,SOD/CAT活性动态变化。
3. 代谢组分析
差异代谢物:
糖类:海藻酸(第15天上调6.56倍)等参与渗透保护。
植物激素:ABA持续高表达(3.8倍和3.18倍),茉莉酸后期激活。
次生代谢物:黄酮类(如黄芩苷)和酚酸类(如薰衣草叶苷)增强抗氧化。
关键通路:柠檬酸循环、淀粉代谢、鞘脂代谢。
4. 机制模型
盐碱胁迫触发:
渗透调节(糖/脯氨酸积累)→ 维持细胞稳态。
信号转导(ABA/茉莉酸)→ 激活胁迫响应基因。
能量重分配(柠檬酸循环)→ 支持耐受性生长。
6总结
6.1 动态响应:小麦幼苗通过阶段性代谢重编程适应盐碱胁迫(第7天→第15天)。
6.2 核心代谢物:
ABA主导早期响应,茉莉酸协同后期耐受。
海藻酸、柠檬酸等为潜在耐受标志物。
6.3 应用价值:
耐盐碱品种选育可靶向调控ABA/糖代谢通路。
外源施加关键代谢物(如海藻酸)或可提升田间耐受性。
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