利用代谢组技术研究南林895杨响应盐胁迫的生理代谢机制

为揭示林业树种在盐胁迫下的响应机制,以中等耐盐的美洲黑杨无性系后代南林895杨为材料,研究对照和盐胁迫(100 mmol·L-1NaCl)条件下杨树的生长情况,采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UHPLC-QTOF-MS)技术分析叶片代谢物,利用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)技术检测部分关键基因表达.结果 表明,盐胁迫16 d导致杨树生长受抑制,但对其叶和根中的丙二醛含量无显著影响.正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)鉴定出两组的差异成分,筛选出5条代谢组分差异显著的代谢通路.盐胁迫下,南林895杨叶片中α-酮戊二酸、磷脂酰胆碱(PC)以及棉子糖家族低聚糖(RFOs)积累,而苹果酸和延胡索酸减少;核酸、细胞分裂素B、氨基酸和大部分有差异的酚类含量下降.同时,三羧酸循环、RFOs合成、果糖代谢,以及谷氨酸合成主途径等相关基因上调表达;而海藻糖激酶、酚类合成及谷氨酸合成支路等相关基因下调表达.本研究结果有利于深入了解林木树种耐盐机制,可为更好地发展杨树产业提供理论基础.