衣从从1, 2, 3, 李丹1, 2, 3, 李彦颉1, 2, 3, 林秀文1, 2, 3, 卢英帅1, 2, 3, 陈晓鹏1, 2, 3*
Effect of Salt Stress on Carbohydrate Secretion by the Root System of Thinopyrum ponticum
Congcong Yi1, 2, 3, Dan Li1, 2,
3, Yanjie
Li1, 2, 3, Xiuwen Lin1, 2, 3, Yingshuai Lu1, 2,
3, Xiaopeng
Chen1, 2, 3*
1College of Grassland Science, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi Province 030801, China; 2Shanxi Key Laboratory of Grassland Ecological Protection and Native Grass Germplasm Innovation, Taigu, Shanxi Province 030801, China; 3Youyu Loess Plateau Grassland Ecosystem National Research Station, Youyu, Shanxi Province 037200, China
摘要: 植物根系分泌的碳水化合物影响土壤微生物的碳源供给与代谢活性。为揭示耐盐植物根系分泌碳水化合物对盐胁迫强度的响应机制, 本研究以耐盐牧草长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)为对象, 通过添加NaCl设置对照、轻度、中度、重度(土壤含盐量分别为0%、0.2%、0.4%和0.6%)四个盐胁迫强度, 采用非靶向代谢组学技术解析根系分泌碳水化合物的组成变化, 并探究其与根际土壤理化性质的关系。结果表明: (1) 与对照相比, 盐胁迫显著降低糖苷、氨基糖苷、D-氨基葡萄糖、2-O-甲基-L-岩藻糖及半乳糖苷5类碳水化合物的含量, 而显著增加葡萄糖的含量; (2) 长穗偃麦草根系分泌的主要碳水化合物为糖苷, 相对丰度占比达79.63%±8.19%, 其余5类化合物占比在3.40%±0.53%–4.57%±1.61%之间; (3) 轻度、中度和重度盐胁迫下根系分泌碳水化合物与对照相比均存在显著差异, 但轻度、中度、重度处理间无显著差异; (4) 根际土壤电导率和硝态氮含量是5类碳水化合物丰度下调的关键因素, 而土壤pH是葡萄糖上调的关键因素。综上, 长穗偃麦草可通过调节根系分泌碳水化合物含量适应盐胁迫环境, 且这种调节作用与根际土壤理化性质密切相关。