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高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)是我国重要的粮食作物、饲料作物和能源作物,也是重要的旱地、盐碱地栽培作物。高粱具有耐旱、耐涝、耐贫瘠、耐盐碱等多重抗性,广泛分布于干旱、半干旱地区和低洼易涝地区。由于气候恶化、土壤干旱和盐碱化程度的加剧,造成每年全球的高粱产量和品质严重损失。选用抗旱、耐盐品种是提高高粱产量和品质最经济、安全、有效的方法。系统研究干旱和盐胁迫下高粱各种生理生化指标的变化,可以从多方面揭示高粱抗旱、耐盐机制,丰富高粱抗逆生理内容,为抗旱、耐盐品种选择和旱地、盐碱地高粱栽培提供理论依据。本试验选用抗旱、耐盐能力不同的三个高粱品种:高粱蔗、四丽美和河农16,利用PEG模拟干旱处理和NaCl模拟盐碱处理,通过室内试验和盆栽试验相结合的方式,系统研究三个高粱品种对PEG和NaCl分别胁迫的生理生化响应特点。主要结果如下:在PEG和NaCl分别胁迫下,不同品种高粱的发芽势、发芽率、根长、苗高、根鲜重和苗鲜重均随着PEG和NaCl浓度的增加而降低,根冠比随着PEG和NaCl浓度的增加而上升;抗旱、耐盐品种的发芽势和发芽率较高,根长、苗高、根鲜重和苗鲜重的降低幅度较小。不同品种高粱幼苗的根系活力随着PEG和NaCl浓度的增加而降低,抗旱、耐盐品种降低的幅度小于敏感品种;在作物可耐受的PEG和NaCl胁迫浓度范围内,根系活力随处理时间的增长而升高。不同品种高粱幼苗的渗透调节能力存在差异,抗旱、耐盐品种积累了较多的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质来抵抗渗透胁迫,保持高粱幼苗较高水分含量,维持细胞正常的生理代谢。高粱幼苗的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量随着PEG和NaCl浓度的增加,呈先升后降的趋势,在作物可耐受的胁迫浓度范围内,渗透调节物质的积累随时间的延长而增长。反之,胁迫处理时间越长,细胞受损程度越大,渗透调节物质含量降低。不同品种高粱幼苗的抗氧化酶反应也存在差异,高粱蔗、四丽美和河农16的SOD、POD、CAT活性随着PEG和NaCl浓度的增加先上升后下降,在作物本身可调节的范围内,抗氧化酶活性随着处理时间的延长而迅速上升。反之,处理时间越长,细胞受损越严重,抑制抗氧化酶的活性,甚至消失。在整个胁迫过程中,抗盐品种的SOD、POD和CAT活性一直高于敏感品种,SOD、POD和CAT协同作用,与作物抗旱、耐盐调节密切联系。不同品种高粱幼苗MDA含量随着PEG和NaCl浓度的增加以及胁迫时间的延长而增加,抗旱、耐盐品种MDA的积累速度和增幅小于敏感品种。不同品种高粱幼苗中的叶绿素a和叶绿素b含量随着PEG和NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长而降低。抗旱、耐盐品种叶绿素a和叶绿素b的下降速度和降幅小于敏感品种。结论:高粱蔗抗旱能力最强,可以耐受15%PEG胁迫;河农16的抗盐能力较强,可以耐受0.9%NaCl胁迫;种子的发芽率、根冠比、脯氨酸和可溶性蛋白质含量、SOD和POD活性以及MDA含量的变化指标可作为高粱抗旱、耐盐的评价指标。