《河南农业大学学报》2020年第54卷第6期刊载了四川农业大学林学院时羽杰、糜加轩、万雪琴，成都大学农业农村部杂粮加工重点实验室及药学与生物工程学院邬晓勇、唐媛的研究论文——“藜麦花期水分胁迫下的代谢组学分析”。该研究由四川省科技计划项目（2016NYZ0035）、农业农村部杂粮加工重点实验室开放基金项目（2017Y0012）和国家级创新训练项目（CDU_CX_2019279）资助。责任编辑常思敏。
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藜麦是喜冷的高海拔作物，富含蛋白质、矿物质、氨基酸、纤维素、维生素等营养成分。藜麦可以满足人体基本营养需求的食物，其生物产量高、营养价值丰富、适应性强，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐盐碱等特性，常被用于粮食和饲料作物的开发利用，也成为了经济欠发达地区农民致富的重要作物。
农作物在生长过程中常受到水分胁迫的影响，主要包括了水涝和干旱2种形式。作物开花期间，组织幼嫩，抗性较弱，易受到环境因子的胁迫，导致产量和品质降低。藜麦有较好的抗逆性能力，研究这种抗逆性机制，对植物栽培指导及抗性品种的选育有重要意义。目前对藜麦的干旱胁迫研究较少，而有关藜麦水涝胁迫的研究更是微乎其微。
本研究利用代谢组学技术，以藜麦为材料，采用盆栽法研究水分胁迫后其生理生态变化及代谢物质差异，了解水分胁迫下的主要代谢通路，为藜麦的抗水分胁迫机理及代谢调控机制奠定基础，同时也为制定花期水分栽培的科学管理制度提供理论指导，为藜麦的引种推广提供借鉴。
本试验选用的藜麦种子为“陇藜3号”。初花期（显穗后10d），取长势一致的材料进行胁迫处理。对照组使用去离子水进行浇灌；干旱胁迫组使用质量分数为30%的PEG-6000进行浇灌处理；水涝胁迫组使用双套盆法进行淹水模拟，将盆栽直接浸置水盆中浇灌至水浸没花盆。在处理48 h后进行取样。
生理指标变化测定包括过氧化物酶（POD）活性、总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）含量、可溶性糖（WSS）含量，均采用使用试剂盒检测；可溶性蛋白（SP）含量采用考马斯亮蓝法测定。取同一批材料进行代谢组学分析，分别为正常对照组（CK）vs干旱处理组（WD）、正常对照组（CK）vs水涝处理组（WW）。
结果表明，干旱和水涝胁迫处理后，生理指标变化趋势基本一致，SP含量下降，WSS含量、POD活性和T-AOC显著增加，WD组的MDA含量显著增加，WW组的MDA增加不显著。代谢物质变化显著，WD组中共鉴定出60种差异代谢物，7种上调，53种下调，主要包括16种氨基酸类、16种糖类及衍生物、7种有机酸类和5种脂肪酸类，共注释到46条代谢通路；WW组中共鉴定出74种差异代谢物，57种上调，17种下调，主要包括16种氨基酸类、19种糖类及衍生物、14种有机酸类和5种脂肪酸类，共注释到47条代谢通路。
藜麦花期对干旱和水涝胁迫的响应途径基本一致，主要依靠小分子渗透调节物质的积累及氨基酸、糖和有机酸的相关代谢途径来响应水分胁迫。这为深入探究藜麦花期的耐干旱和水涝机制提供一定的理论基础。
通信作者：
万雪琴，四川农业大学林学院经济林系教授，博士，博士生导师，主要从事林木遗传育种学、经济林学研究。主持、参与国家省部级项目多项。已建立核桃种质资源库及育种基地1个，在长山核桃育品种组合筛选上取得显著进展。曾获省部级以上科技奖励3项，参编专著4部，主持选育杨树良种2个，核桃良种4个，及高抗病性优良无性系一批，发表学术论文60余篇，发明专利6项。
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