南方农业学报

作者：王梦月, 安锋, 张秀春, 李淑霞, 阮孟斌, 刘子凡, 赵平娟,

关键词：木薯, 铝胁迫, 非靶向代谢组学, 差异代谢物, 代谢通路,

【目的】 探究铝胁迫对木薯生长及根系分泌物的影响，解析铝胁迫对木薯的毒害作用，为探究木薯响应铝胁迫的机制及培育耐铝毒的木薯种质提供理论参考。【方法】 以扦插47 d的木薯品种SC205幼苗为试验材料，经200 mmol/L AlCl3溶液胁迫处理19 d后，测定株高、叶片丙二醛（MDA）含量和根系脯氨酸（Pro）含量，以未胁迫处理的幼苗为对照。运用超高效液相色谱—串联质谱（UPLC-MS/MS）检测处理组和对照组根系分泌物的种类和组成，通过非靶向代谢组学分析铝处理对根系分泌物的影响，筛选出差异代谢物，并利用HMDB、Lipidmaps、KEGG等数据库进行功能注释及代谢通路富集分析。【结果】 铝胁迫处理后，木薯叶片逐渐萎蔫，株高显著低于对照组（P<0.05，下同），且叶片MDA含量和根系Pro含量显著升高。从木薯根系分泌物中检测出2948个代谢物，从中筛选到1882个差异代谢物，其中上调的差异代谢物768个，下调的差异代谢物1114个。KEGG富集结果显示差异显著性较高的代谢物主要分布在泛酸盐和CoA生物合成，β-丙氨酸代谢，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，嘧啶代谢，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成，嘌呤代谢，酪氨酸代谢等7条通路。N,N-二甲基甘氨酸、乙酰乙酸酯、4-氨基丁酸、草酸、黄嘌呤核苷、苯酚、腺嘌呤、L-酪氨酸、L-苯丙氨酸、L-色氨酸、L-天冬氨酸、L-组氨酸、L-谷氨酰胺等代谢物显著上调，其中N,N-二甲基甘氨酸、乙酰乙酸酯、4-氨基丁酸、草酸4个代谢物上调倍数在35.40以上，而胆碱、3-磷酸羟丙酮酸、L-多巴色素、甘油酸、泛醇等显著下调，其中胆碱下调倍数为33.75。【结论】 铝胁迫对木薯产生了明显毒害，使细胞膜脂受损，抑制了木薯的正常生长，使木薯根系分泌物的组成，如泛酸盐、氨基酸类和草酸等重要代谢物发生明显改变。

来源：2026年第1期

《南方农业学报》期刊编辑部

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