盐胁迫下花生种子萌发期代谢组学分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 徐扬

作者： 徐扬;丁红;张冠初;郭庆;张智猛;戴良香

作者机构：

关键词： 花生;盐胁迫;萌发;代谢组学;代谢通路

期刊名称： 生物技术通报

ISSN： 1002-5464

年卷期： 2023 年 39 卷 001 期

页码： 199-213

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 盐碱地高盐分会降低种子活力、抑制萌发出苗,严重制约盐碱地区花生生产和产业发展.种子萌发过程中物质代谢对种子发芽及植株形态建成至关重要,逐渐成为评价种子活力和品质的重要指标.以不同萌发期花生种子为研究对象,利用生理指标和高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)分析方法,研究了盐胁迫下花生种子不同萌发期主要营养物质含量和差异代谢物的变化.种子吸水萌发促进了脂肪、蛋白质、可溶性糖代谢,随萌发时间延长,脂肪和可溶性糖含量逐渐降低,可溶性蛋白质含量呈先降后升的变化趋势.主成分分析和偏最小二乘法判别分析表明盐胁迫与对照组间代谢物差异较大,暗示盐胁迫对花生种子萌发期物质代谢影响较大.利用VIP值分析和KEGG pathway预测分析显示:正常条件下,花生种子吸水膨胀期的差异代谢物较少,未鉴定到富集的KEGG pathway;而胚根伸长期差异代谢物主要富集于12个KEGG pathway,表明萌发后期物质代谢较前期旺盛.盐处理显著提高多种差异代谢物表达水平,其中渗透保护物甜菜碱和脯氨酸差异明显;另外,盐胁迫下吸水膨胀和胚根伸长两时段的差异代谢物显著增多,分别富集到26和31个KEGG pathway.盐胁迫显著促进了能量代谢、甘油磷脂代谢、谷胱甘肽代谢以及芥子油苷生物合成途径等相关通路,推测其与盐胁迫下花生种子萌发期抗逆有关.甜菜碱和脯氨酸可能是花生种子萌发期适应盐胁迫的关键代谢物,甘油磷脂代谢、谷胱甘肽代谢以及芥子油苷生物合成等途径可能是重要的代谢调控通路.试验结果可为促进盐胁迫下花生种子萌发出苗探索新途径、新方法,以及提高盐碱地花生出苗率提供理论依据和参考价值.

分类号： S565.2

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