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我国东部沿海地区对盐碱地利用率低,而南方型紫花苜蓿(Medicago sativa)根系发达强健,固氮能力强,生长力旺盛,是一种优良的滩涂覆绿的先锋植物。本研究将南方型“盛世”紫花苜蓿’Millennium’野生型(wild type,WT)和突变体为(mutant,MT)作为实验材料,经过250 mmol·L-1盐浓度胁处理72 h后,分别测定野生型和突变体紫花苜蓿的根长、地上和地下部分的干重、叶片的相对含水量、电导率、叶绿素的含量、丙二醛、活性氧(H2O2和O2-)含量、SOD和POD酶活性。通过比较代谢组学与气相色谱和飞行时间质谱(GC/TOF-MS)分析盐胁迫下野生型和突变体苜蓿叶的代谢产物变化。同时筛选出41种差异代谢物,并揭示了南方型紫花苜蓿野生型及突变体叶片的耐盐性变化的代谢组学机理。实验结果如下:(1)经浓度250mmol·L-1 NaCl处理72h后,野生型和突变体苜蓿的根长、地上和地下部分以及叶绿素的含量均有减少,且相对含水量明显下降;而野生型和突变体紫花苜蓿叶片中相对电导率与丙二醛的含量升高。同时,盐胁迫后紫花苜蓿叶片中活性氧的物质均有所上升,而野生型叶片的上升幅度显著高于突变体。突变体应对盐胁迫产生的氧化伤害时,叶片中SOD和POD酶活性上升,而野生型叶片中则有所下降,并且黄化现象更为严重。由此说明,盐胁迫对野生型和突变体紫花苜蓿均造成了一定伤害,但突变体通过增强SOD和POD抗氧化酶活性,表现出更强的耐盐性。(2)野生型和突变体紫花苜蓿叶片响应盐胁迫的代谢途径有所不同。野生型紫花苜蓿表现为:α-酮戊二酸、富马酸、异柠檬酸、马来酸和琥珀酸含量显著增加,加强TCA循环。突变体叶片中脯氨酸、苏氨酸、谷氨酸等氨基酸和甘露糖、木糖、海藻糖、麦芽糖等可溶性糖及肌醇等含量升高。表明盐胁迫下野生型通过加强TCA循环,合成更多渗透调节物质(脯氨酸)以及储备自身生长所需要的能量,而突变体则拥有更多的渗透调节物质,维持自身正常的光合作用和生理代谢,从而受胁迫干扰程度小。