目前全球盐渍化土地面积已达到9.8×108hm2,我国盐渍化土地面积约达到2亿公顷。盐碱化程度的加重,严重影响农牧业生产,已经成为世界性难题。被誉为“牧草之王”的紫花苜蓿是世界上栽培利用最广泛的耐盐性较强的优质豆科牧草。本研究将两种紫花苜蓿耐盐基因型“阿迪娜”和敏盐基因型“秘鲁”作为实验材料,分别测定了两种紫花苜蓿150mmol/LNaCl浓度处理前(0 h)和处理后2、4、6、8、16 h的过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、叶片的相对含水量(RWC)、叶绿素的含量(Chl)。根据生理生化指标结果,选用两个时间点(2h和6h)进行转录组测序,并对其根系进行转录组比较分析,探索紫花苜蓿响应盐胁迫的分子规律。为诠释紫花苜蓿的耐盐分子调控机制提供理论支撑。实验结果如下:1、在150 mmol/LNaCl溶液胁迫下,两种紫花苜蓿在2、4、6、8、16h的过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(PRO)含量和相对含水量(RWC)较对照组(0h)都显著性增加或者下降。说明在盐胁迫后短时间内紫花苜蓿体内发生强烈的生化反应来应对盐离子伤害,所以2、4、6、8和16h都可作为重要的时间节点进行探究。2、本研究运用RNA-Seq技术对紫花苜蓿进行转录组测序,共获得179,000,000个Clean reads,通过DO novo组装,得到了共获得111,734条Unigenes,共筛选出了 41351个差异表达基因。通过GO富集分析发现有5233、6614、4709、5314个DEGs分别被注释到A-2h/A-0h、A-6h/A-0h、P-2h/P-0h和P-6h/P-0h四个比对组中,显著富集的GO Term主要与色氨酸、脯氨酸代谢过程、水反应生物过程、查尔酮生物合成过程、脱落酸反应生物过程,铁离子结合、血红素结合、抗氧化酶等相关。通过KEGG富集分析发现有1715、2267、1404和1404个DEGs被分别注释到A-2h/A-0h、A-6h/A-0h、P-2h/P-0h和P-6h/P-0h四个比对组中,显著富集的KEGG通路主要与苯丙酸生物合成、药物代谢-细胞色素P450、细胞色素P450对外源性药物代谢的影响、谷胱甘肽代谢、亚麻酸代谢、亚油酸的新陈代谢、植物激素信号转导、黄酮生物类合成、ABC转运蛋白和芥子油苷生物合成代谢途径等途径有关。3、为了使筛选出的差异基因更可靠,将筛选条件进一步设为p-value<0.01和|log2FoldChange|>1,共得到166个盐胁迫应答相关差异基因。我们发现:这些基因在A-2h/A-0h比对组中的差异表达倍数(log2FoldChange)是在P-2h/P-0h对组中的0.8-5.5倍,同样,它们在A-6h/A-0h比对组中的差异表达倍数是在P-6h/P-0h比对组中的0.9-2.8倍。这表明:这些基因在同样盐胁迫条件下,耐盐品种阿迪娜的表达量远超出敏盐品种秘鲁。由此猜测,这些基因可能是导致阿迪娜在抗盐方面优于秘鲁的原因,我们可以将这些基因筛选出来,可进行进一步的克隆和验证。此外,还发现这些差异基因主要涉及转录因子、抗氧化相关、植物激素信号转导、信号的感应与转导、转运蛋白等一些方面。另外,qPCR检测结果也证实了 RNA-Seq测序结果的可靠性。