磷是土壤中利用率最低的植物必需常量养分之一，是制约植物生长的主要因素。由于磷利用率低，大豆的产量经常受到限制。要更好地治理缺磷，就必须提高大豆对磷的利用效率。糖与磷饥饿反应有关，而对大豆中蔗糖和磷在协调磷饥饿反应中的作用还缺乏完整的了解。

本研究通过液相色谱-质谱联用技术研究了先前筛选的磷高效基因型品种(辽豆13，L13)和磷低效基因型品种(铁丰3号,T3)基因型的全球代谢组学变化。研究了施蔗糖(1%)对缺磷大豆基因型根系形态的响应。与T3基因型相比，L13基因型的根系形态显著改善了磷饥饿反应。外源蔗糖施用对L13基因型的根长、根体积和根表面积影响较大，而低磷敏感基因型T3仅对侧根数量增加有响应。两种基因型的根冠比在无磷条件下均增加。与L13基因型相比，T3在缺磷和正常磷条件下的代谢物差异积累数量相对较高。在蔗糖作用下积累的常见代谢物有5-O-甲基血红素、d -葡萄糖醛酸和n -乙酰- l-苯丙氨酸。讨论了两种基因型在蔗糖作用下代谢物积累的差异。这些结果对于进一步探索蔗糖在观察到的途径中的作用具有重要意义。本研究结果对于制定不同磷效率基因型大豆的磷效率提高策略具有一定的指导意义。

1题目及发文单位

文章题目：Response of Soybean Root to Phosphorus Deficiency under Sucrose

Feeding:Insight from Morphological and Metabolome Characterizations

发文单位：沈阳农业大学农学院

2杂志

BioMed Research International；IF=2.6

3链接

https://doi.org/10.1155/2020/2148032

4检测指标

代谢组；液相色谱-质谱联用

5主要内容

结果 1:缺磷（-P）和正常磷（+P）对蔗糖根系的反应

结果 2：磷和蔗糖对根系影响

结果 3：KEGG分析

结果 4: 差异代谢物分析

结果 5:外源蔗糖施用的影响

结果 6: 差异代谢物分析

总结

本研究对磷高效型和磷低效型大豆进行了研究，探讨了外源施硫在缺磷根系中的作用。根系形态评价证实了不同基因型对磷敏感性的差异。外源施磷提高了两种基因型水稻根系内源磷水平，增加了侧根数和根冠比，是水稻适应磷饥饿的重要策略。我们研究了在添加或不添加硫的磷饥饿条件下，每个基因型中表达的差异代谢物。两种基因型的代谢物谱在它们的反应中不同，因为代谢物的数量在每个基因型中都是差异调节的。我们发现两种基因型的三种共同代谢物，即5-O-甲基血红素、d -葡萄糖醛酸和n -乙酰- l-苯丙氨酸，在缺磷条件下增加积累。代谢组学分析表明，外源施磷可能通过调节肌醇磷酸盐代谢、抗坏血酸和醛酸盐代谢、苯丙氨酸代谢、甘油磷脂代谢和α-亚麻酸代谢等途径来调节大豆基因型的磷饥饿反应。