《Plants》：Integrated Multi-Omics Analysis Reveals the Involvement of Alanine, Aspartate and Glutamate Metabolism in Wheat Responses to Salt Stress
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盐胁迫是植物经常遭遇的非生物胁迫，也是作物生产的主要限制因素。小麦（Triticum aestivum L.）是重要的主粮作物，对人类健康和粮食安全至关重要。然而，不同小麦品种根系对盐胁迫的应答机制仍不清楚。研究人员利用整合转录组学（transcriptomi
盐胁迫是植物经常遭遇的非生物胁迫，也是作物生产的主要限制因素。小麦（Triticum aestivum L.）是重要的主粮作物，对人类健康和粮食安全至关重要。然而，不同小麦品种根系对盐胁迫的应答机制仍不清楚。研究人员利用整合转录组学（transcriptomics）和代谢组学（metabolomics）分析，研究了耐盐品种Longjian 114（LJ114）和盐敏感品种Chinese Spring（CS）对盐胁迫的复杂响应机制。结果表明，LJ114在盐胁迫下保持了较好的生长，并表现出较高的抗氧化酶活性和较强的渗透调节能力。LJ114中的差异表达基因（DEGs）在盐胁迫下主要富集于类黄酮生物合成、α-亚麻酸代谢和玉米素生物合成。代谢组分析鉴定出1366个差异代谢物，LJ114在盐胁迫下特异性富集于酪氨酸代谢、色氨酸代谢、甘油磷脂代谢和脂肪酸代谢。整合分析进一步强调ABC转运蛋白（ABC transporters）和丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢为中枢通路，并注意到谷氨酸脱羧酶（GAD）表达和γ-氨基丁酸（GABA）积累在盐胁迫下显著升高。这些发现为小麦耐盐的分子机制提供了新见解，并为提高作物耐盐性提出了潜在的候选靶标。
土壤盐渍化是制约农业可持续性发展的主要非生物胁迫之一，严重影响作物产量与粮食安全。小麦（Triticum aestivum L.）是全球最重要的主粮作物之一，但耐盐性较弱，在萌发和幼苗期尤为敏感。盐胁迫通过引发渗透胁迫、离子毒性和氧化损伤，导致根系活力下降、光合作用受损和生物量降低，进而影响产量形成。然而，目前对不同耐盐性小麦品种根系在盐胁迫早期阶段的时序性转录重编程和代谢重塑的系统认识仍十分有限，特别是耐盐品种如何协调抗氧化防御、渗透调节、膜脂重构、转录因子调控及氨基酸代谢以建立有效耐盐性的机制尚未阐明。
针对上述问题，研究人员以耐盐性不同的两个小麦品种——耐盐品种Longjian 114（LJ114）和盐敏感品种Chinese Spring（CS）为材料，设置200 mM NaCl处理，系统比较了二者在生理生化、转录组和代谢组水平上的应答差异。研究发现，LJ114在盐胁迫下表现出更强的耐盐性，包括较轻的生长抑制、更高的抗氧化酶活性以及更强的渗透调节能力。整合多组学分析揭示丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径是关键调控节点，其中GAD表达上调和GABA积累可能发挥重要作用。该研究为阐明小麦耐盐的分子机制提供了新见解，并为培育耐盐小麦品种提供了潜在候选基因和代谢靶标。论文发表在《Plants》上。
该研究的主要技术方法包括：以L
