柑橘是一种喜微酸性的果树。果园土壤pH过高,会对柑橘造成毒害,影响植物对营养元素的吸收。砧木直接与土壤接触,其对土壤的适应性直接影响柑橘的产量,品质和经济效益,因此筛选耐高pH环境的优良砧木是解决碱性土壤条件下柑橘种植的最根本有效途径。开展柑橘耐碱性评价和机制研究对柑橘生产和耐碱砧木育种具有重要意义。本试验以黄岩枳、旺苍大叶枳、东湖1号枳、扁平橘、US-812和资阳香橙6种柑橘砧木实生苗为试验材料,观察了砧木在碱性(pH 9.0)无土栽培营养液条件下(pH 6.0为对照)的叶片症状,测量和比较了植株生长指标和光合系数的变化,测定了叶片和根系中营养元素含量,并进行了植株在碱性逆境下的转录组分析。主要结果如下:1、在碱性(pH 9.0)条件下,不同砧木在强碱条件下出现症状的时间和受害程度不同。碱胁迫期间叶片表型症状数据的聚类结果显示,扁平橘和US-812的耐碱性较强,资阳香橙和旺苍大叶枳的耐碱性中等,东湖1号枳和黄岩枳的耐性较弱。2、碱性胁迫处理350天后6种砧木的生长受到显著抑制,不同砧木受到抑制的程度不同。碱胁迫下扁平橘在株高、茎粗、鲜重增长量上受抑制最强,资阳香橙在株高、茎粗和鲜重增长量受到的抑制次之;黄岩枳碱胁迫下株高增长量受抑制最小,US-812在碱胁迫下茎粗增长量受影响最小,东湖1号枳的鲜重受碱性影响最小。3、碱胁迫影响砧木对营养元素的吸收和运输。碱处理后叶片锰的含量均显著降低,钾和铜含量都显著增加;扁平橘、US-812在碱性胁迫下钾、铁、锌的含量较高,扁平橘在碱处理下镁含量高于其他砧木。根系中各个元素都与对照有显著差异,碱处理后根中氮、硫和锰含量都显著降低;US-812在碱处理下根系中镁、锌两个元素含量高于对照以及其他砧木;资阳香橙根中铁、镁的含量高于对照以及其他砧木。4、碱性胁迫影响柑橘的光合作用。碱胁迫下砧木叶片的净光合速率均降低,气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率变化因品种差异而没有规律性变化。黄岩枳和旺苍大叶枳的光合速率下降是由于气孔限制导致CO2供应减少所导致的,而其他4个品种的光合速率下降则是由于非气孔因素引起的。5、碱胁迫处理最敏感时期(处理第10天)的扁平橘叶片转录组分析结果显示,在碱性胁迫下差异显著表达的基因有663个(log2|FC|≥3),主要参与了转录调控、信号传导、活性氧清除、渗透调节、光合作用、生理代谢等多个生理活动。GO分析表明,76条DEGs集中分布在11个GO条目中,并对部分基因进行了荧光定量验证,筛选到8个与砧木耐碱性相关的重要基因。结论:本研究表明,基因型不同的砧木对碱胁迫的耐性差异较大,处理前期扁平橘和US-812的耐碱性较强;碱胁迫下柑橘的生长受到抑制,光合作用也受到影响;碱胁迫影响砧木对营养元素的吸收和运输,转录组测序分析筛选到8个与砧木耐碱性密切相关的重要基因。本研究为进一步解析砧木的耐碱性机理奠定了基础。