El estrés salino-alcalino afecta seriamente el crecimiento y desarrollo de los cultivos. El sorgo (L.), una planta C4, es un importante cultivo de cereal en el mundo, y su crecimiento y distribución geográfica están limitados por condiciones alcalinas. En este estudio, se utilizaron genotipos de sorgo con diferente resistencia alcalina (Z1, sensible a alcalinos, y Z14, tolerante a alcalinos) como materiales experimentales para explorar los efectos de la alcalinidad en plántulas de sorgo. Se utilizó la tecnología de secuenciación de ARN para examinar los genes expresados diferencialmente (DEGs) en Z14 tolerante a alcalinos para revelar el mecanismo molecular de respuesta del sorgo al estrés alcalino. Los resultados mostraron que la altura de la planta, la longitud de la raíz y la biomasa de ambos cultivares disminuyeron con el tiempo bajo tratamiento de 80 mM de NaHCO, pero Z14 mostró mejores capacidades de retención de agua. Los parámetros de fluorescencia fotosintética y el contenido de clorofila también disminuyeron, pero el contenido de clorofila de Z14 fue significativamente mayor que el de Z1. El nivel de especies reactivas de oxígeno (ROS) aumentó en ambas variedades de sorgo bajo estrés alcalino, mientras que las actividades enzimáticas de SOD, POD, CAT y APX también aumentaron significativamente, especialmente en Z14, resultando en menores ROS en comparación con Z1. El análisis del transcriptoma reveló alrededor de 6000 DEGs en plántulas de sorgo Z14 bajo estrés alcalino, de los cuales 267 DEGs se expresaron en todos los grupos de comparación. Las vías de KEGG se enriquecieron en la vía de señalización MAPK, la transducción de señales de hormonas vegetales y el transporte de ARN. Las familias de factores de transcripción s, s, s, s y otras están involucradas activamente en la respuesta al estrés alcalino. Se encontró que un gran número de genes involucrados en la fotosíntesis y el sistema antioxidante se activaron significativamente bajo estrés alcalino. En las cascadas de transducción de señales de estrés, se activaron genes relacionados con la vía de transducción de señales de Ca, alrededor de 23 en la señalización de ABA fueron regulados al alza, y múltiples genes relacionados con MAPK y otras quinasas fueron desencadenados por el estrés alcalino. Estos hallazgos ayudarán a descifrar el mecanismo de respuesta del sorgo al estrés alcalino y mejorar su tolerancia alcalina.