植物生长调节剂和植物促生根际细菌诱导的代谢与生理变化及其对鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）耐旱性的影响

植物生长调节剂（PGRs）和植物促生根际细菌（PGPRs）在缓解非生物胁迫方面发挥着重要作用。然而，对于由 PGRs 和 PGPRs 诱导并有助于应对鹰嘴豆干旱胁迫的生理过程伴随代谢变化的协同改变，目前仍知之甚少。本研究旨在探讨 PGRs 和 PGPRs 对两种鹰嘴豆基因型的生理和代谢变化的综合影响，及其与耐旱性的关联。在 University of Florida 的温室条件下，种植了接种处理的两种鹰嘴豆基因型：Punjab Noor-2009（干旱敏感型）和 93127（耐旱型）的种子。播种前，将两种鹰嘴豆品种的种子在培养 24 h 的 PGPRs（Bacillus subtilis、Bacillus thuringiensis 和 Bacillus megaterium）菌液中浸泡 3 h，同时将部分种子在蒸馏水中浸泡相同时间作为对照。在干旱胁迫诱导前，对 25 日龄幼苗施用植物生长调节剂水杨酸（SA）和腐胺（Put）。通过对 25 日龄幼苗（三叶期）停止供水施加干旱胁迫，并持续 25 d 直至土壤含水量达到 14%。在施加干旱胁迫后的两个时间点（即 14 和 25 d），对鹰嘴豆叶片进行了超高效液相色谱-高分辨质谱（UPLC-HRMS）分析及生理指标检测。结果表明，经 PGRs 和 PGPRs（菌剂组合）处理的两种基因型在干旱条件下的表现均显著更佳，表现为叶片相对含水量（RWC）提高、地上部和根部生物量增加、Fv/FM 比值升高以及蛋白质、糖类和酚类化合物的积累增加。敏感型基因型的反应比耐旱型更为显著。结果显示，由于 PGRs 和 PGPRs 的处理，两种基因型在两个时间点的琥珀酸、亮氨酸、二糖、糖二酸和甘油酸积累均持续偏高。在菌剂组合处理后，丙二酸、5-氧代-L-脯氨酸和反式肉桂酸的显著积累仅在耐旱基因型的两个时间点发生。氨酰-tRNA、初生和次生代谢物生物合成、氨基酸代谢或合成途径以及能量循环因 PGRs 和 PGPRs 处理而发生显著改变。由此推断，PGRs 和 PGPRs 处理诱导的不同生理和代谢参数改变可赋予鹰嘴豆耐旱性。