紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是一种在全世界广泛种植的豆科牧草,享有“牧草之王”的美誉。但是,盐碱胁迫严重影响紫花苜蓿的产量和品质。为了揭示紫花苜蓿响应盐和碱胁迫的生理机制,本研究分别对中性盐100 m M Na Cl（盐）和碱性盐100m MNa2CO3、Na HCO3（碱）胁迫下的紫花苜蓿进行代谢组学测序分析,筛选获得特异响应盐和碱胁迫的候选代谢物质和代谢途径。主要研究结果如下:1.盐和碱胁迫对紫花苜蓿生长和生理特性的影响对盐和碱胁迫下的紫花苜蓿进行生长和生理特性分析。盐胁迫下紫花苜蓿的根系表面积和根系体积显著下降,碱胁迫下根长、根表面积、根投影面积、根平均直径、根体积显著下降。根系的电导率、MDA含量、脯氨酸含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量、钠钾比在盐和碱胁迫下均升高,电导率、脯氨酸含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量和钠钾比在碱胁迫下升高的量高于盐胁迫。根系活力在盐和碱胁迫下均降低,碱胁迫下降低得更多。盐胁迫显著降低了类胡萝卜素含量,碱胁迫显著降低了叶绿素a、叶绿素、类胡萝卜素含量。相同浓度处理下,碱胁迫比盐胁迫对紫花苜蓿造成更严重的伤害。2.紫花苜蓿响应盐和碱胁迫的代谢组学分析利用LC/MS非靶向代谢组学对紫花苜蓿根系进行分析。盐胁迫下鉴定出66个差异代谢物质,其中氨基酸及其衍生物6种,有机酸、酚酸及其衍生物8种,糖类及其衍生物10种,黄酮类及其衍生物16种,脂肪酸及其衍生物13种,萜类化合物13种。碱胁迫下鉴定出125个差异代谢产物,其中氨基酸及其衍生物23种,有机酸、酚酸及其衍生物13种,植物激素衍生物及其次生代谢物4种,糖类及其衍生物15种,黄酮类及其衍生物32种,脂肪酸衍生物19种,萜类化合物19种。盐胁迫下葡萄糖、蜜二糖、半乳糖、α乳糖、柠檬酸、异柠檬酸、延胡索酸、柠苹酸、脯氨酸、羟基丁酸的含量显著增加。KEGG通路富集分析表明,半乳糖代谢和TCA循环在盐胁迫下被显著富集。碱胁迫下二羟基黄酮、柚苷、甘草素、Luteolin 7-glucoside、Pelargonidin 3-sophoroside、大豆苷元、黄豆苷、大豆苷、Bichanin A 7-O-glucoside-6’’-malonate、刺芒柄花苷、柠檬酸、异柠檬酸、延胡索酸、琥珀酸衍生物、苹果酸、芥子酸、柠苹酸、羟基丁酸、脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、9-Oxo ODE、12-oxo Phytodienoic Acid、（-）-Jasmonic acid、抗坏血酸等物质含量的增加。KEGG通路富集分析表明,黄酮生物合成途径、TCA循环、谷氨酸合成代谢被显著富集,此外,根据差异代谢物和代谢途径结果表明,大量黄酮物质的合成、谷氨酸合成、茉莉酸合成和细胞壁合成与紫花苜蓿响应抗碱胁迫有关。3.紫花苜蓿响应盐和碱胁迫代谢途径的验证差异代谢物质含量测定和酶活测定分析结果表明,在盐胁迫下,顺乌头酸活性增加,碱胁迫下谷氨酸合酶、脂氧合酶、顺乌头酸活性增加,总黄酮、总异黄酮、果胶质、半纤维素含量增加。q RT-PCR分析结果表明,盐胁迫下CS、IDH,碱胁迫下GOGAT、MIPS、AXS、CS、IDH、LOX、AOC、CHS、HIDH上调表达。这表明紫花苜蓿通过增强TCA循环响应盐胁迫,通过增强黄酮类化合物合成、TCA循环、谷氨酸合成代谢、茉莉酸合成、细胞壁组分响应碱胁迫。