干旱滴灌条件下有机肥与微生物接种剂对棉花光合性状、产量及转录-代谢响应的田间试验研究

《BMC Plant Biology》：Cotton gas-exchange and yield responses to organic fertilizer and composite microbial inoculant in Xinjiang: a field and exploratory omics study

　　**摘要****背景**有机肥和微生物接种剂可能影响干旱滴灌条件下棉花的生长表现，但二者之间的交互作用及其分子关联仍存在不确定性。我们在2025年于新疆开展了一个单点田间试验，设置了0或30 t·ha?1有机肥与0、30、60或90 kg·ha?1复合微生物接种剂的组合，共24个独立小区。测定了盛铃期叶片气体交换参数、籽棉产量，并进行RNA测序和非靶向LC-MS分析。**结果**有机肥和接种剂用量对四项气体交换性状均有主效应；二者的交互效应仅在胞间CO?浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）上显著，而在净光合速率（Pn）和气孔导度（gs）上未达显著。籽棉产量表现出两个主效应，但无交互效应。与零投入对照（O0M0）相比，30 t·ha?1有机肥加60 kg·ha?1接种剂处理（O1M2）的Pn提高58.2%，gs提高81.6%，Ci提高39.3%，Tr提高58.8%，籽棉平均产量提高24.0%（6247.89 kg·ha?1）。O1M2的数值均值产量最高，但与其他O1处理之间未产生显著差异；灌溉水分利用效率与产量共用相同的灌溉分母。一项可重复的功能筛选鉴定出156个候选差异表达基因，其中147个进入探索性共表达网络。蓝色模块在经过Block校正后与四项气体交换性状均呈负相关，但在经过Treatment校正后，12个模块-性状关联均未通过错误发现率检验。在七组LC-MS比较中，仅有两个特征满足比较特异性的错误发现率标准；探索性综合排序分析同样对Treatment敏感。**结论**这些单年、单点数据显示了与处理相关的田间表现和转录响应，但经FDR校正后的代谢组学证据有限。这些数据不足以建立因果分子机制或给出具体的施用用量建议。需要多年田间试验以及独立的功能验证和目标性验证。