生理学、转录组学和代谢组学的综合分析揭示了大豆（Glycine max (Linn.) Merr）对盐胁迫的响应机制

《Journal of Agronomy and Crop Science》：Integrative Analysis of Physiology, Transcriptomics, and Metabolomics Unveils Mechanisms in Soybean (Glycine max (Linn.) Merr) Response to Salt Stress

本研究通过表型、生理、转录组和代谢组学分析，揭示耐盐大豆品种HD6的盐胁迫抗性机制。结果表明，HD6在渗透调节、抗氧化和光合效率方面显著优于敏感品种ZH929，差异基因富集于赖氨酸和异黄酮合成通路，代谢物如谷氨酰胺和芦丁的积累与抗性相关，过氧化物酶基因LOC100820620为核心调控因子。

　　

摘要

盐胁迫是限制大豆（Glycine max (Linn.) Merr）生长、发育和产量的主要因素，然而大豆抗盐胁迫的调控网络在很大程度上仍未被阐明。本研究通过整合耐盐大豆品种HD6和盐敏感品种ZH929的表型、生理、转录组学和代谢组学分析，旨在揭示大豆抗盐胁迫的机制。研究发现，与ZH929相比，HD6具有更强的渗透调节能力、更强的抗氧化能力和更高的光合效率。转录组学分析显示，在盐胁迫下差异表达的基因主要集中在精氨酸生物合成和异黄酮生物合成相关通路中。相应地，HD6积累了更高水平的氨基酸和黄酮类化合物。转录组学和代谢组学数据的综合分析进一步强调了氨基酸和黄酮类化合物生物合成调控网络在赋予抗盐性中的关键作用。值得注意的是，基因LOC547724（谷氨酸脱羧酶，GAD）、LOC102661752（琥珀酸脱氢酶[泛醌]铁-硫亚基2，SDH2）和CHS10（查尔酮合酶10，CHS），以及代谢物L-谷氨酰胺和芸香苷，被确定为这些网络的核心组成部分。此外，加权基因共表达网络分析突显了枢纽基因（如LOC100820620（过氧化物酶）在盐胁迫响应中的重要性。总体而言，这些发现表明氨基酸和黄酮类化合物对大豆的抗盐性至关重要。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可应合理要求向通讯作者索取。