不同盐碱胁迫对棉花营养元素吸收转运以及代谢的影响

新疆盐碱地类型多且积盐严重,因此,探讨不同盐碱胁迫对棉花养分吸收转运和代谢的影响,揭示棉花对不同盐碱胁迫的耐受机制,可为新疆不同盐碱地类型棉花栽培提供一定的理论基础.本研究设置对照(CK)、氯化钠(NaCl)盐胁迫(CS)、硫酸钠(Na2SO4)盐胁迫(SS)和碱(NaHCO3+Na2CO3)胁迫(AS)4个处理,通过离子组和代谢组学的方法,探究不同盐碱胁迫对棉花根和叶中营养元素含量以及代谢的影响.结果表明,盐碱胁迫显著抑制棉花生长,与CK相比,CS、SS和AS处理的棉花总生物量分别显著(P＜0.05,下同)降低51.7％、47.8％和52.3％,CS处理叶片N含量显著增加,P、K、Ca、Mg和S含量显著降低,茎中N、P、K、Ca、Mg和S含量均显著降低,根中N、Ca和Mg含量显著降低,P含量显著增加;SS处理叶中P、Ca和Mg含量显著降低,S含量显著增加,茎中P、Ca和Mg含量显著降低,S含量显著增加,根中P和Ca含量显著降低,Mg和S含量显著增加;AS处理叶中P、K、Ca、Mg和S含量显著降低,茎中N、P、Ca、Mg和S含量显著降低,根中N、P和S含量显著降低,Mg含量显著增加.CS处理下棉花叶片和根系中分别筛选出7条差异代谢通路,SS处理下棉花叶片和根系中分别筛选出16和29条差异代谢通路,AS处理下棉花叶片和根系中分别筛选出8条和18条差异代谢通路.氯化钠胁迫抑制棉花P、Ca、Mg和S的转运能力,但是对代谢的影响相对较小;硫酸钠胁迫下棉花体内积累的S促进了氨基酸类代谢;碱胁迫抑制了 P、K、Ca、Mg和S的转运能力,根部有机酸代谢增强且有机酸显著积累,叶片中亚油酸显著积累.