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01
论文基本信息
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题目：PEG-6000干旱胁迫下18种牧草种子萌发特性与响应机制
作者：卢前成，宁松瑞，颜安，孙萌，左筱筱
第一单位：新疆农业大学资源与环境学院
文章出处：卢前成,宁松瑞,颜安,等.PEG-6000干旱胁迫下18种牧草种子萌发特性与响应机制[J].江苏农业科学,2023,51(22):180-190.
02
文章介绍
研究背景
新疆干旱环境限制牧草生长，导致草地退化。筛选易萌发、抗旱的牧草种子对生态修复和草地建制至关重要。种子萌发是牧草生长基础，其能力反映苗期抗逆性。PEG（聚乙二醇）常用于模拟干旱胁迫环境。目前研究多关注单一牧草品种，而多种牧草的抗旱性研究较少。新疆草原广阔，草种丰富，但气候干旱，选择抗旱牧草对草地修复重要。
研究内容
本研究选取18种不同的牧草种子，包括禾本科、豆科、菊科，以探究其在干旱胁迫下的萌发特性和抗旱性。研究设计了5个不同浓度的PEG-6000溶液（0%、5%、10%、15%、20%）来模拟干旱胁迫环境。将种子置于特定的人工气候箱中，记录每日的发芽情况。测定的指标包括发芽率、发芽势、相对发芽率、相对发芽势、发芽指数、萌发胁迫指数和萌发抗旱指数。最后，应用隶属函数法对18种牧草种子的抗旱性进行综合评价。
研究结果
1
PEG胁迫对牧草种子相对发芽势与相对发芽率
的影响
随着PEG浓度的增加，草种的相对发芽势呈下降趋势。在5%PEG浓度下，部分草种（如早熟禾、甘草）相对发芽势超过100%。10%PEG浓度时，部分草种相对发芽势高于5%浓度，但多数下降，且高冰草、红豆草等依然较低。15%PEG浓度下，仅紫花苜蓿相对发芽势超过100%，其他草种下降。20%PEG浓度下，所有草种相对发芽势均大幅下降，部分甚至为0%，显示出强干旱胁迫下的极端抑制效应。
草种的相对发芽率随PEG浓度增加而下降。在5%PEG浓度下，无芒雀麦和甘草相对发芽率较高，而苏丹草和红豆草较低。10%PEG浓度时，部分草种相对发芽率较5%时有所提升，但多数下降。15%PEG浓度下，仅紫花苜蓿和绢蒿相对发芽率超100%，其他草种显著下降，高冰草最低。至20%PEG浓度，所有草种相对发芽率大幅下降。特别地，黑麦草在不同干旱胁迫下相对发芽率差异较小。
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2
PEG胁迫对18种牧草种子发芽指数与萌发指数
的影响
随着PEG浓度的增加，18种草种的发芽指数受到不同程度的抑制。在对照（CK）处理中，甜高粱和紫花苜蓿的发芽指数最高，而高冰草和甘草最低。随着PEG浓度从5%增加到20%，大多数草种的发芽指数显著下降，相比之下，甜高粱和紫花苜蓿在较高PEG浓度下仍能保持相对较高的发芽指数，但总体上也呈下降趋势。
各草种萌发指数随PEG浓度增加而普遍下降。紫花苜蓿在所有PEG浓度下均表现出较高的萌发指数。甜高粱和紫花苜蓿在多数浓度下萌发指数较高，而高冰草和甘草则较低。随着PEG浓度从5%增加至20%，高冰草和甘草的萌发指数显著下降，甚至在某些浓度下为0。相比之下，甜高粱和紫花苜蓿的萌发指数下降较为缓慢，但总体上仍呈下降趋势。
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3
PEG胁迫对18种牧草种子抗旱综合性评价
运用隶属函数法，通过相对发芽势、发芽率、萌发胁迫及抗旱指数，评估了18种牧草种子的抗旱能力。结果显示，抗旱性最强的禾本科与豆科草种分别为黑麦草与紫花苜蓿，而最弱的则为高冰草与红豆草。整体排序上，禾本科草种抗旱性以黑麦草居首，豆科则以紫花苜蓿抗旱性最强。18种草种的抗旱性综合排序为黑麦草>紫花苜蓿>甜高粱>无芒雀麦>高丹草>绢蒿>百脉根>糜子>羊茅>早熟禾>高羊茅>扁穗冰草>披碱草>紫羊茅>甘草>苏丹草>红豆草>高冰草。
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创新点
首次系统评估了18种新疆常见牧草在5种不同PEG浓度模拟干旱胁迫下的萌发特性与抗旱性，发现低浓度PEG（5%）对部分牧草（如无芒雀麦、紫花苜蓿等）有促进萌发作用。
对农业生产的作用
为旱区草地植被恢复及人工草地建植提供了新的适宜草种选择依据，通过筛选出高抗旱性牧草（如黑麦草、紫花苜蓿），提高了草地生产力和生态稳定性。
03
作者介绍
第一作者
卢前成
1997年生，女，四川眉山人，硕士研究生
通信作者
颜安
1983年生，四川资阳人，博士，教授，博士研究生导师。现任新疆农业大学科学技术处处长、新疆农学会副理事长、新疆土壤与肥料学会常务理事。
研究领域：主要从事农业资源与利用、草地生态环境等领域的研究。
论文专利：累计发表学术论文30余篇，主编专著1部，参编专著2部，授权发明专利3项。
基金项目：先后主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金、自然基金等各类项目10余项。
获奖荣誉：荣获自治区自然科学三等奖1项。
04
延伸阅读
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《江苏农业科学》（半月刊）1973年创刊，是江苏省农业科学院主管并主办的综合性农业科技期刊。
收录情况：入选中国精品科技期刊、北大中文核心期刊、中国科技核心期刊、RCCSE中国核心期刊、中国农林核心期刊。
学科排名：位列《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》2023版中国农业科学第十一，知网年报农业科学综合第四，均入Q1区。
影响因子：2023年万方影响因子为1.361，2023年知网影响因子为1.431。
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编辑丨魏天宸、王艳
制作 | 王艳
审核丨吴桂亮
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