盐诱导的氨基酸代谢提升了苜蓿的营养价值：来自代谢组学分析的证据

《Plant and Soil》：Salt-induced amino acid metabolism enhances nutritional quality of alfalfa: evidence from metabolomic profiling

盐胁迫影响苜蓿生产，通过二因素现场实验和代谢组学分析发现，其氨基酸代谢和营养品质变化显著，涉及糖酵解、氨基酸合成等通路，为盐碱地牧草改良提供机制依据。

　　

摘要

背景与目的

土壤盐分是牧草生产的主要限制因素，尤其是在干旱和半干旱地区。紫花苜蓿（Medicago sativa L.）因其高营养价值而被广泛种植，但在盐胁迫下其生产力和代谢稳定性会受到影响。本研究旨在利用田间实验和代谢组学方法探讨盐胁迫如何影响紫花苜蓿的氨基酸代谢和营养价值。

方法

采用盐碱土和非盐碱土进行了双因素田间实验。在开花早期（5月和7月）收获的两批紫花苜蓿样本被分析了营养成分、氨基酸谱及蛋白质组分。通过UHPLC–QTOF–MS技术进行非靶向代谢组学分析，以鉴定与盐胁迫相关的差异代谢物及其富集途径。

结果

盐胁迫显著增加了粗蛋白、可溶性蛋白以及脯氨酸、丝氨酸和甲硫氨酸等几种氨基酸的含量，同时抑制了生物量的积累。共鉴定出10种关键差异代谢物，这些代谢物主要富集在氨基酸生物合成、糖酵解和ABC转运蛋白途径中。Na?的积累改变了中心碳代谢过程，促进了糖酵解和氨基酸合成，但抑制了三羧酸循环（TCA循环）的进行。

结论

盐胁迫会导致紫花苜蓿发生显著的代谢重编程，其中氨基酸代谢途径在渗透调节和营养增强中起核心作用。这些结果为理解紫花苜蓿的盐响应机制提供了理论依据，并为改善盐渍化农业生态系统中的牧草质量提供了策略建议。