[1]郑嘉鑫,赵强,樊宁欣,等.褪黑素促进盐碱胁迫下大豆幼苗生长的转录调控机制[J].大豆科学,2026,(05):15-31.[doi:10.11861/j.issn.1000-9841.2026.05.0015]
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褪黑素促进盐碱胁迫下大豆幼苗生长的转录调控机制

《大豆科学》[ISSN:1000-9841/CN:23-1227/S] 卷: 期数: 2026年05期 页码: 15-31 栏目: 出版日期: 2026-09-20
Title:
Transcriptional Regulatory Mechanisms of Melatonin in Promoting the Growth of Soybean Seedlings under Saline-alkali Stress
作者:
郑嘉鑫1; 2; 赵强1; 2; 3; 樊宁欣1; 刘雨婷1; 王洁1; 周志强1; 杜吉到1; 2; 3; 杜艳丽1; 2; 3*
1.黑龙江八一农垦大学 农学院，黑龙江 大庆 163319；2.国家杂粮工程技术研究中心作物种质资源创新实验室，黑龙江 大庆 163319；3.黑龙江省盐碱地改良工程技术研究中心，黑龙江 大庆 163319
关键词:
大豆幼苗; 盐碱胁迫; 外源褪黑素; 生长指标; 抗氧化酶活性; 转录组学
DOI:
10.11861/j.issn.1000-9841.2026.05.0015
摘要:
为探究褪黑素对盐碱胁迫下大豆幼苗的生长和生理影响，阐释外源褪黑素调节盐碱胁迫下大豆的分子机制，以大豆品种合农95为试验材料，采用盆栽法模拟黑龙江省大庆地区盐碱土（NaCl∶Na2SO4∶Na2CO3∶NaHCO3=1∶9∶1∶9），设置3个处理，分别为蒸馏水常规处理（CK）、V1期盐碱胁迫处理（SA）以及盐碱胁迫后喷施300 μmol·L-1褪黑素处理（SAM）。测定大豆幼苗生长相关性状、抗氧化酶活性等指标，进行转录组测序及qRT-PCR验证， 差异表达基因及其功能富集分析。结果表明：与对照相比，盐碱胁迫显著降低大豆生长性状和生物量积累。外源喷施褪黑素能够提高盐碱胁迫下大豆幼苗的株高、叶面积、根长、叶片干鲜重、茎干鲜重以及根干鲜重，并显著提高大豆幼苗的抗氧化酶活性。转录组测序分析表明，在SA vs CK和SAM vs SA两个处理组中分别产生了8 201和3 308个差异表达基因。其中SA vs CK处理组中有4 247个上调基因和3 954个下调基因；SAM vs SA处理组中有1 903个上调基因和1 405个下调基因。GO功能富集发现，差异表达基因主要富集在生物进程、DNA模板介导的转录调控、细胞核、质膜、分子功能和蛋白质结合等分类条目中。KEGG代谢通路富集分析发现，差异表达基因主要富集在植物激素信号传导通路中的色氨酸代谢（15个）、苯丙氨酸代谢（12个）和MAPK通路的病原体感染与侵染（18个）等代谢途径，异黄酮生物合成通路中差异表达基因主要以苯丙氨酸解氨酶（7个）和查尔酮合酶（9个）成员为主。两个处理组中的转录因子主要集中在AP2、bHLH和bZIP等13个基因家族。qRT-PCR验证与转录组测序结果相符。综上所述，外源添加褪黑素可以有效缓解盐碱胁迫对大豆生长指标和抗氧化酶活性的影响，提高异黄酮生物合成、MAPK通路以及植物激素信号传导相关基因的表达水平。研究结果为褪黑素调控盐碱胁迫下大豆的生理机制研究和大豆分子育种提供参考依据。

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更新日期/Last Update: 1900-01-01