干旱是限制全球作物生产最主要的气候灾害之一。中国是受干旱严重影响的农业大国,目前干旱正严重制约着我国农作物产量潜力的发挥。因此,选育抗旱及耐旱的作物品种,并探究作物的抗旱机理是作物生产需要解决的关键问题之一。大麦(Hordeum vulgare L.)具有适应性广、早熟、抗旱耐盐及应用范围广等特点,在我国拥有广泛的种植面积,也是西藏的最主要的粮食作物。本研究以36份来源不同的大麦为试验材料,研究干旱胁迫对不同供试材料的农艺性状、生理生化的影响及相关基因多态性,农艺性状数据以田间干旱棚中经控水处理于成熟期收获后所进行的考种数据为指标;生理生化指标则是采用盆栽控水法培养,设置对照组及处理组,待大麦长至三叶一心时开始干旱处理,分别于轻度干旱(5d)、中度干旱(10d)、重度干旱(15d)对材料测定生理生化指标,并进行统计分析;相关基因分析则是先利用穴盘培养参试大麦至三叶期,剪取幼叶提取DNA,根据引物扩增Dhn7基因片段,分析各参试材料的SNP位点;相关研究结果如下:1.干旱胁迫对大麦的单株生物量、株高、穗下节长、穗长、单株粒数、千粒重、产量有显著的影响。差异分析表明,各处理组指标较对照均呈不同程度的降低,于对照均达到极显著差异(P<0.01)。频次分析表明,各指标对干旱胁迫的反应敏感度依次为产量、单株总粒数、单株生物量、千粒重、穗下节长、株高、穗长。相关性分析表明,产量与千粒重、穗长呈极显著正相关(P<0.01,r>0),与单株总粒selleckchem Belnacasan数、单株生物量、株高呈显著正相关(P<0.05,r>0),与穗下节长无显著相关性。根据抗旱系数DC值计算综合隶属函数D值,初步筛选出大麦成株期抗旱性较强的品种有ZDM00808、Prelpre-5-(26)、ZDM1476、冬青19等。单株生物量、株高、穗下节长、穗长、单株粒数、千粒重、产量可以作为大麦成株期的抗旱性鉴定指标。2.盆栽试验结果表示:干旱胁迫导致了Dental biomaterials大麦叶片中的相对含水量(RWC)显著的降低,随着胁迫强度的增加叶片相对含水量下降趋势愈发明显;叶绿素含量(Chl)及可溶性蛋白含量(SP)在轻度干旱下较对照有上升的趋势,随着胁迫的增强转变为逐渐下降,可能在轻度干旱下对大麦叶绿素含量及可溶性蛋白含量有促进作用;游离脯氨酸含量(Pro)及丙二醛含量(MDA)在干旱胁迫下较对照显著上升,随着胁迫强度的增加两者的含量在大麦叶中大量积累;过氧化物酶(POD)活性在轻度干旱胁迫下较对照有下降的趋势,在中度、重度干旱下酶活性迅速上升;超氧化物歧化酶(SOD)活性在轻度、中度干旱下较对照均有显著的上升趋势,于重度干旱下酶活性迅速降低。抗旱隶属函数综合评价D值显示,36份大麦材料在苗期生理生化鉴定下抗旱性较强的品种有Cr270.3、ZDM1476、Prelpre-5-(26)、昆仑12号等。叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等可以作为大麦苗期抗旱性评价的指标。3.灰色关联分析结果表明,与大麦各性状的抗旱性度量值的关联度排名分别为丙二醛(0.788)>脯氨酸(0.779)>单株生物量(0.744)>产量(0.719)>株高(0.706)>SOD(0.702)>POD(0.67selleck NMR8)>穗长(0.671)>千粒重(0.665)>叶绿素含量(0.655)>相对含水量(0.651)>单株总粒数(0.638)>蛋白质含量(0.606)>穗下节长(0.555)。主成分分析将14项抗旱性指标提取出5个主成分,累计贡献率达88.864%。聚类分析将14个抗旱性指标分成了两大类,成株期的各性状指标、蛋白和保护酶等因子和光合因子汇成一类,另一类是渗透调节因子及膜脂过氧化产物。结合相关分析将36份大麦材料的抗旱性等级可分为5类:强抗旱品种3份(Cr270.2.3、Prelpre-5-(26)、藏青80);中等抗品种12份(藏青85、ZDM3169、喜拉11、ZDM8021等);抗旱品种3份(改Ⅱ-2-23、冬青15、农家种2);弱抗品种13份(ZDM7935、ZDM09508、昆仑12号、ZDM8028等);不抗品种5份(Hip高蛋白、北青4号、ZDM7987、ZDM7978、康青6号)。4.利用脱水素蛋白Dhn7的基因序列,对36份材料的遗传多样性水平及遗传结构进行分析发现:本试验中获得大麦脱水素Dhn7基因全长659bp～702bp,存在碱基的插入、缺失、替换等情况。核酸单倍型共有7条,单倍型多样性系数(h)为0.603。核酸多样性(Pi)为0.01206,每一个位点的突变率为0.01292。Dhn7序列的核苷酸错配分布呈多峰分布;中性检验的Tajima’s D值为-0.234,Fu’s Fs为7.145,两者均不显著性(P>0.05),非同义突变/同义突变d N/d S为0.6513<1,表明该群体的Dhn7基因趋于稳定。将综合分析得到的强抗旱型3份,敏感型5份材料的Dhn7基因序列进行比对后发现有3个同义替换位点,6个错义位点,其中100bp-239bp处增添了30个碱基,通过对比发现此处增加的序列出现在抗旱性强的三个材料中。