菊芋(Helianthus tuberosus L.)耐盐碱、生存力强，广泛种植于中国大部分地区，具有多种生理功效。目前，国内外学者关于菊芋耐盐性研究大多集中于内陆暖温带地区，虽然本课题组在青海（高原气候区）、新疆（中温带）等地做过菊芋栽培研究，但针对热带地区菊芋栽培品种研究暂属空白，实际栽培效果尚不明确。本研究通过结合菊芋品种（系）在海南地区的筛选、盐肥效应、盐胁迫下菊芋糖分在菊芋各组织中积累的动态变化规律以及菊芋的转录组分析来阐明盐胁迫下菊芋糖代谢的变化特征，进而说明盐逆境影响菊芋块茎产量的内在原因，以期为菊芋在盐碱地的栽培利用提供指导方向。主要研究结果如下:
　　1.筛选了适宜海南地区生长的菊芋品种:通过对不同品种菊芋植物高度，茎直径，根长和干质量等指标的分析，“秦芋2号”和“秦芋3号”在苗期表现出了较强的生长能力，早熟。“泰芋1号”和“南芋9号”表现为后期生长势强，晚熟。通过对6个菊芋品种的比较表明，南芋品种块茎产量显著高于青芋品种，其中以“南芋9号”产量最高，达38.77t·hm-2，其次是“南芋1号”、“泰芋1号”，分别为26.85t·hm-2和25.63t·hm-2。秸秆以“南芋9号”产量最高，达21.91t·hm-2，其次是“秦芋1号”和“南芋1号”，分别15.43t·hm-2和14.82t·hm-2。
　　2.通过海南和大丰不同气候条件下种植“南芋1号”和“青芋2号”菊芋生长状况的研究:(1)“南芋1号”更适合在大丰种植，“青芋2号”更适合在海南种植，而在同一气候带下，块茎产量以“南芋1号”，34.68t·hm-2最高;(2)热带气候下，“南芋1号”比“青芋2号”的长势更好:(3)暖温带气候更适合糖分在菊芋中的合成以及在根茎叶片各部位间的转运，更有利于果聚糖在块茎中的合成。
　　3.通过海南和大丰地区种植菊芋的氮磷钾交互效应研究表明，在N肥水平120kg·hm-2、P肥水平40kg·hm-2、K肥水平40kg·hm-2时，在海南“南芋1号”最适宜生长并能取得最大块茎产量。在N肥水平60kg·hm-2、P肥水平40kg·hm-2、K肥水平20kg.hm-2时，在大丰种植的“南芋1号”最适宜生长并能取得最大块茎产量。“南芋l号”在大丰种植的“南芋1号”产量显著高于海南的。
　　4.低盐组(3.20-4.32g·kg-1)，高盐组(7.23-8.15g·kg-1)“南芋1号”块茎产量分别为57.00t·hm-2，5.80t·hm-2，低盐组“南芋1号”产量显著高于高盐组:低盐组“南芋1号”的茎干产量最高，达58.20t·hm-2，显著高于高盐组的（8.70t·hm-2）。通过对盐胁迫下菊芋糖在各组织中的含量分析发现，低盐组和高盐组“南芋1号”叶片还原糖含量分别在9月6日和8月6日达到峰值，为36.82mg·g-1和34.40mg·g-1，说明盐胁迫并未改变叶片中还原糖含量的变化趋势，但会使叶片还原糖向茎根转运的时间提前到达，减少了还原糖在茎根中的持续有效积累。
　　5.通过分别选取5月（幼苗期），7月（开花期），11月（成熟期）种植在大丰低盐和高盐环境下的菊芋块茎样本（共18个样本，分为3组，每组3个生物学重复）测定，共获得442902313raw read pairs，经过质控，得到423231876clean read pairs。通过转录组差异表达分析，7月高盐组与低盐处理下有104个差异基因，而8月高盐组与低盐组处理下产生了157个差异基因，10月高盐组与低盐处理下有83个差异基因，这说明菊芋对盐胁迫有共同的响应调控机制，可为菊芋及菊科植物耐盐功能研究提供基因资源。
　　本研究从菊芋糖代谢入手，通过对菊芋生物量及糖含量的测定，结合海南与大丰不同气候带条件下菊芋的筛选，筛选出适宜品种，并对不同地区菊芋氮磷钾肥及其交互效应的研究，发现在大丰暖温带地区南芋品种菊芋的产量高，生长状况好，并进一步对菊芋块茎进行盐胁迫的研究和转录组分析，初步阐明了盐胁迫下菊芋糖代谢的变化特征以及降低菊芋产量的内在原因，为在盐碱地菊芋的栽培和利用提供技术指导。