PEG模拟干旱胁迫处理对青稞幼苗生长和生理特性的影响
王玉林1,2，徐齐君1,2，原红军1,2，曾兴权1,2，尼玛扎西1,2*
【摘 要】摘要：为选育具有抗旱性的青稞品种及明晰其抗旱机制，以819份青稞品系（种）为材料，通过PEG模拟干旱胁迫，重点考察青稞种子的发芽率、株高、地上生长量、地下生长量、地上鲜干质量、地下鲜干质量等形态指标以及在胁迫环境下不同抗性材料的生理特性变化。结果表明：在21%质量分数的PEG 6000溶液胁迫处理下，不同青稞品系（种）的生长和生理特性具有显著性差异（P ＜ 0.05）。筛选出具耐旱特性的品系（种）15 份：喜拉 16、ZDM4372、ZDM4581、ZDM4312、ZDM4412、ZDM4521、ZDM4516、喜拉 3 号、ZDM4456、WDM01467、ZDM4568、ZDM4572、ZDM4267、ZDM4530、藏 0559；对干旱敏感的材料 15 份：ZDM4279、ZDM4505、WDM04080、ZDM4401、迪庆黑元桂、藏 1312、ZDM4367、ZDM4381、ZDM4397、ZDM4409、ZDM4445、北青 1 号、WDM00787、藏0976、2010区04。经过PEG 6000胁迫处理后，具有抗旱性的喜拉16号等材料的生长量要显著优于旱敏感材料，而胁迫处理后旱敏感材料体内的丙二醛（MDA）有显著的积累；过氧化物酶（POD）在受胁迫后，其含量均要高于对照组材料；过氧化氢酶（CAT）在经过胁迫处理后，在旱敏感材料中的含量要显著低于对照组材料，而在抗旱材料中则具有显著积累。 【期刊名称】大麦与谷类科学 【年(卷),期】2018(035)001 【总页数】8
【关键词】青稞；干旱胁迫；PEG；形态特性；生理特性
干旱是造成干旱地区和半干旱地区农业生产减产的主要因素之一，对植物的生长发育、代谢以及植株的生长分布和存活均有重要影响[1]。全球每年因为干旱而造成粮食减产的损失是不可估量的。在农业生产中，除了发展节水灌溉和提高耕作技术外，选择或者培育具有抗旱性能强的农作物，是克服水资源稀缺而干旱减产的有效措施之一。目前，在作物抗旱性的研究上，对小麦、玉米、棉花和水稻等作物研究甚多，而关于青稞的研究则相对较少[2-3]。因此，筛选培育优良的抗旱青稞是扩大青稞种植面积，增加藏区经济收入和粮食产量的有效措施之一。
青稞（Hordeum vulgareL.var.nudumHook.f），属于禾本科大麦属大麦的一个变种，其籽粒成熟时外稃与颖果分离，籽粒裸露，故又称为裸大麦[4]。青稞通常生长在海拔4 200～4 500 m的高寒地区，主要分布在我国西藏、青海、甘肃以及云南等地，具有极强的高原环境耐受性[5]。青稞作为藏族人民主要的粮食作物，不仅营养丰富，而且具有深厚的文化底蕴，也是西藏四宝之首糌粑的主要原料[6-7]。青稞的生长环境独特，如高原缺氧、低温、高日照、降水少等，在种子萌发和生长初期极易受到干旱等因素的影响，导致作物产量的降低。此外，有研究表明，种子萌发阶段的抗旱性可以间接反映该植株的抗旱程度，也可以采用种子萌发和幼苗生长初期的生长情况来评价植物某生育时期的抗逆性[8-9]。在环境胁迫过程中，种子在吸水膨胀、发芽生根及长成植株的过程中，幼苗的根系以及株高在一定程度上也可以反映该植株对干旱的敏感性[10-11]，如Bouslama等（1983年）曾提出用种子的发芽势、发芽率以及萌发指数作为渗透胁迫下的种子萌发指标[12]。
本试验以819份青稞种质资源品种为试验对象，采用PEG模拟干旱胁迫环境，
系统地观察和分析青稞对干旱的耐受性。在PEG 6000模拟干旱试验条件下，对青稞的株高变化量和地上生物量的鲜质量及干质量等形态指标进行测定和分析，以筛选出耐旱和敏感型的青稞品种，并对青稞在抗旱基础研究和遗传改良起到促进作用。
1 材料与方法
1.1 供试材料
参试的819份青稞品种均来自西藏自治区农牧科学院农业研究所收集的青稞资源。
1.2 试验方法
种子预处理：选择大小一致、籽粒饱满的青稞种子，用0.15%高锰酸钾处理种子15 min，然后用蒸馏水漂洗干净，将洗净的种子均匀平铺在培养皿中，培养皿底部用滤纸铺垫保持水分，并设置对照组（H2O）和试验组（添加质量分数20%的PEG 6000溶液），在25℃的环境下培养24 h。
种子萌发：将预处理的种子取出，将每个处理的种子均匀铺洒在直径10 cm、铺有3层润湿的滤纸上，置于光照培养箱中培养 [25℃，2 000 μmol/（m2·s），光 14 h/暗 10 h]，每天给试验组和对照组培养皿分别添加质量分数为20%的PEG 6000溶液和H2O，并保持滤纸湿润。从种子置床之日起，每天观察种子出芽生根情况，以胚根、胚芽与种粒等长度作为标准，统计发芽生根标准。 以相对发芽率作为抗旱性评价标准，见表1。
幼苗培养方法：正式试验过程中，根据上述种子处理的方式，对材料进行催芽处理，选择发芽较为一致的种子播种到育苗盘（V细草炭∶V蛭石=1∶1）中，待大部分植株具有2～3片叶时（消耗自身胚乳的营养），将植株根部洗干净后，
PEG模拟干旱胁迫处理对青稞幼苗生长和生理特性的影响
