全 文 ：收稿日期:2010-10-20
基金项目：中央级公益性研究院所基本科研业务费专项资金（中国农业科学院草原研究所） （2006-01-06）；中国科学院“西部之光”人才培养项
目资助；内蒙古农业大学大学生科技创新项目
通讯作者：韩 冰(1970-)，女，内蒙古赤峰人，教授，博士，主要从事植物抗逆生物学研究。
干旱对植物生长有着严重影响, 也是限制农业生产的主要
因素之一。全球干旱、半干旱地区约占土地总面积的 1/3，我国的
干旱、 半干旱地区约占国土面积的 50%， 主要分布在华北、西
北、内蒙古和青藏高原等地区。干旱对农作物造成的损失在所有
的非生物胁迫中占首位,仅次于生物胁迫病虫害造成的损失。 水
分不足是限制牧草推广和种植的重要因素。 因此,筛选或培育抗
旱性强而又高产的牧草种质资源尤为重要。
雀麦属隶属禾本科早熟禾亚科雀麦族。 雀麦属牧草是禾本
科优良牧草之一,具有草品质较好,适口性强,营养丰富等特点,是
饲用价值较高的一类牧草。 雀麦属植物适于生长在温度适中的
地区,在世界各地均有分布。
种子萌发是植物生活史的关键阶段之一， 直接影响到植物
的生长发育。牧草种子萌发期的抗旱性强弱是建立人工草地、草
场补播植株建植的重要因素， 因此对引进的雀麦属 6 份材料在
不同浓度 PEG 胁迫下的种子萌发特性进行比较研究, 通过多项
指标综合评价它们的抗旱性强弱,选出抗旱性较强的种质材料，
以便为田间引种试种提供依据。
1 材料和方法
1.1 实验材料
6 份雀麦(B inermis L.)种子材料的来源，见表 1。
雀麦种子萌发期抗旱性评价
陈 露 1， 宋旭红 1， 王 凯 1， 徐梦璐 1， 田青松 2 ， 韩 冰 1
（1.内蒙古农业大学 生命科学学院，内蒙古 呼和浩特 010018；2.中国农业科学院 草原研究所
农业部草地资源生态重点开放实验室，内蒙古 呼和浩特 010010）
摘 要：用不同浓度聚乙二醇(PEG- 6000)模拟干旱胁迫条件，对 6 份雀麦种子进行萌发期抗旱评价，结果表明：4%和 8%浓度处理的发
芽率、发芽势、胚根生长、胚芽生长和发芽指数较对照没有变化或降低不显著，大于 12%PEG 浓度胁迫较对照显著降低胚根和胚芽的生
长、发芽指数和发芽势。 利用隶属函数法进行耐旱性综合评价表明：6 份材料的抗旱性依次为 A1＞A5＞A6＞A3＞A2＞A4。
关键词：聚乙二醇；雀麦；萌发；耐旱性
中图分类号:S543 文献标识码:A 10.3969/j.jssn.1007-0907.2010.06.019 文章编号:1007-0907(2010)06-0035-03
Drought Resistance of Bromegrass at Germination Stage
CHEN Lu
(College of Life Science,Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot 010018,China)
Abstract:The drought resistance evaluation of 6 brome at seed germination stage was studied by simulated drought stress with
different concentrations of PEG-6000 solution.The results showed that seeds, germination percentage , germination tendency ,
radicle length , germ length, germination index was no changed or not significant declined at4 % , 8% of PEG compared to the
control;But over 12%PEG , the radicle length , germ length, germination index, germination tendency was declined significantly.
the comprehensive evaluation on drought resistance was given based on membership function method indicated that the drought
resistance of the 6 species decreased in order of A1＞A5＞A6＞A3＞A2＞A4.
Key words:PEG;Brome;Germination;Drought resisitance
材料编号 种名 来源 材料编号 种名 来源
A1 草地雀麦 B. biebersteinii 中国农大 A4 草地雀麦 B. biebersteinii 加拿大
A2 草地雀麦 B. biebersteinii 中国农大 A5 硬雀麦 B. rigidus 美国
A3 大麦状雀麦 B.hordeaceus 美国 A6 雀麦 B. japonicus 北京
表 1 供试材料来源
1.2 实验方法
将种子用 10%次氯酸钠消毒 15min 后，分别以浓度为 0%、
4%、8%、12%、16 %、 20%聚乙二醇(PEG- 6000)为渗透剂进行干
旱胁迫处理，以营养液作对照，每个处理 3 次重复，每重复 50
粒种子。 将种子接入铺有 2 层滤纸的培养皿中，放于 25 ±1 ℃培
养箱中进行发芽试验。 观察期限为 8d，记录发芽数，计算发芽率
等相关指标。 种子开始发芽 5d 后，于各器皿中随机取 15 株，测
量胚根、胚芽的长度，并计算胚根和胚芽比。 计算方法如下：
内蒙古农业科技 2010（6）：35~37
Inner Mongolia Agricultural Science And Technology
图 3 PEG 胁迫对 6 份雀麦种子发芽指数的影响
图 1 PEG 胁迫对 6 份雀麦种子发芽率的影响
发芽率=发芽终期全部正常发芽的种子数/供试种子数×
100%
发芽势=前 4d 内正常发芽的累积种子数/供试种子数×
100%
发芽指数( GI) = ∑( Gt / Dt)，式中 Gt 为 t 天内的发芽数，Dt
为相应的发芽天数
抗旱指数= PEG 胁迫下种子萌发指数/对照种子萌发指数
其中，种子萌发指数 = (1.00) Rd2 + (0.75)Rd4 + (0.5) Rd6 +
(0.25) Rd8 , 式中 Rd2、Rd4、Rd、Rd8 分别为第 二、四、六、八天
的种子萌发率。并根据各胁迫处理和对照的数值计算相对指标。
采用模糊数学隶属函数法进行抗旱性综合评价， 计算公式
为：X (μ) = (X-Xmin) / (Xmax-Xmin)，式中 X 为参试植物某一抗
旱指标的测定值， Xmax 为该指标中的最大值，Xmin 为该指标
中的最小值。
1.3 统计分析
数据处理和作图采用 Microsoft Excel 2003 ，数据分析采用
SAS 9.0 软件进行分析处理。
2 结果与分析
2.1 PEG 胁迫对雀麦种子发芽率的影响
实验结果表明(表 2，图 1) ,雀麦种子在不同 PEG 胁迫下的
发芽率总体呈下降趋势。 在 4%PEG 处理浓度下发芽率与对照
下降不显著。 随着 PEG 浓度的升高,各处理差异达显著水平。 当
PEG 浓度提高到 12%时,发芽率都下降到 80%以下；PEG 浓度为
20% , 各种子的发芽率与对照相比下降了约 50%。 总体上看，
A6、A5 和 A1 的发芽率高于其他材料的发芽率。
表 2 PEG 胁迫对雀麦种子发芽率的影响①
材料编号 ck 4% 8% 12% 16% 20%
A1 95a 90a 89a 70b 59c 34d
A2 95a 82b 81b 69c 49d 32e
A3 89a 87ab 81b 63c 45d 27e
A4 97a 93a 81b 68c 52d 33e
A5 95a 93ba 87b 72c 63d 44e
A6 97a 95a 89b 74c 62d 35e
注：①数据为平均值( n = 3);同行不同字母为 0.05 水平上差异显著
2.2 PEG 胁迫对雀麦种子的发芽势的影响
由图 2 可知，6 份种子的发芽势随着 PEG 浓度的升高，呈现
降低趋势，A5 和 A6 在所有 PEG 处理浓度中的发芽势都明显高
于其他份材料，在 4%和 8%低浓度 PEG 处理下，都高于 65%，在
16%PEG 处理浓度时，发芽势显著降低，A2 的发芽势最低，仅为
26.67%。 当浓度达到 20%时，发芽势都低于 35%。
2.3 PEG 胁迫对雀麦种子发芽指数的影响
发芽指数不但包含发芽的种子数,而且特别强调发芽速度。
每天发芽的种子在构成发芽指数中所起的作用不同, 所以发芽
指数是良好的种子活力指标。 结果表明(图 3) ,随着 PEG 浓度的
升高,雀麦种子的发芽指数相应下降。方差分析结果显示,各处理
间差异达极显著水平。
2.4 PEG 胁迫对雀麦种子胚根、胚芽和胚根/胚芽比值的影响
由表 3 和图 4 可知，随着 PEG 浓度的升高,雀麦种子的胚根
和胚芽的长度在显著降低，其比值呈递增趋势。 在 PEG 浓度为
4 %时,与对照相比 ,没有显著变化 ,说明在轻度胁迫下 ,胚根、胚
芽及胚根/胚芽比受影响较小,不影响幼苗的正常生长。随着胁迫
浓度的增加,不仅胚根的长度在逐渐降低,胚芽的长度也逐渐缩
短。 中等 PEG 浓度（12%）时,胚根/胚芽的值达到 1.1 以上,此时
的胚根/胚芽的值与对照和轻度胁迫相比,差异均达极显著水平。
当达到重 PEG(20%)胁迫时 ,胚根和胚芽的长度仍在降低，但其
比值显著升高。
图 2 PEG 胁迫对 6 份雀麦种子发芽势的影响
（ ％
）
（ ％
）
36 内 蒙 古 农 业 科 技 No.6
图 4 PEG 胁迫对 6 份雀麦种子萌发的胚根/胚芽比值的影响
2.5 6 份雀麦抗旱性综合评价
通过比较 6 份材料的抗旱隶属值的总平均值大小, 确定其
抗旱性的强弱，其结果如表 4 所示。
由表 4 得知 ，6 份材料抗旱性由强至弱排名顺序依次为
A1＞A5＞A6＞A3＞A2＞A4， 说明在种子萌发期抗旱性最高的材料
是 A1，抗旱性最弱的是 A4。
3 讨论与结论
PEG 胁迫对种子萌发的影响因物种不同存在很大的差异。
高浓度 PEG 能够完全抑制种子的萌发， 低浓度诱导种子的休
眠，或者对种子的萌发没有显著的抑制作用，或者促进某些物种
种子的萌发。本研究采用 PEG-6000 模拟干旱胁迫环境，结果表
明：6 份雀麦种子的萌发均受到不同程度的抑制，且随着 PEG 胁
迫浓度的增加，抑制作用加强。 在低浓度 PEG（4%和 8%）胁迫
时，发芽率与对照相比降低程度不显著。 随着 PEG 浓度的增加，
6 份材料的发芽率、发芽势、发芽指数等指标都受到了显著抑制
（P<0.05），当浓度达到 20%时，萌发率在 35%～27%，与对照相比
下降了约 60%。 这与李妍对油菜种子萌发的研究，王延琴对棉
花种子萌发的研究，李培英对 29 份偃麦草种子萌发期抗旱性评
表 3 PEG 胁迫对 6 份雀麦种子胚根和胚芽的影响①
材料
ck 4% 8% 12% 16% 20%
胚根 胚芽 胚根 胚芽 胚根 胚芽 胚根 胚芽 胚根 胚芽 胚根 胚芽
A1 5.56a 5.76a 5.34ba 5.47ba 5.14b 5.09b 3.61c 2.81c 3.00d 1.86d 1.72e 0.84e
A2 5.53a 5.65a 5.21b 5.23b 4.71c 4.32c 2.78d 2.27d 2.60e 1.88e 1.57f 0.97f
A3 5.41a 5.54a 5.24ba 5.33a 5.01b 4.67b 3.44c 3.10c 2.95d 1.90d 1.79e 0.93e
A4 5.53a 5.62a 5.29a 5.31a 5.03b 4.72b 3.46c 3.08c 2.44d 1.60d 0.93e 0.49e
A5 5.77a 5.94a 5.51a 5.58ba 5.67a 5.21b 3.14b 2.63c 2.75c 1.76d 1.79d 1.11e
A6 5.89a 6.04a 5.65ba 5.75a 5.41b 4.94b 4.12c 3.22c 3.09d 2.08d 2.39e 1.40e
注：①数据为平均值( n = 10);同行不同字母为 0.05 水平上差异显著
表 4 耐旱指标的隶属值及耐旱性综合评价
材料 相对发芽率 相对发芽势 相对发芽指数 抗旱指数 相对胚根 相对胚芽 平均值 排名
A1 0.6160 0.6205 0.5852 0.6000 0.5641 0.5127 0.5831 1
A2 0.6072 0.5137 0.5360 0.5672 0.4956 0.4610 0.5301 5
A3 0.5620 0.5084 0.5473 0.5343 0.5496 0.5127 0.5357 4
A4 0.5333 0.4732 0.4629 0.4788 0.5734 0.5290 0.5084 6
A5 0.5703 0.5565 0.5085 0.5782 0.5328 0.4805 0.5378 2
A6 0.6000 0.5492 0.5242 0.5368 0.5344 0.4777 0.5371 3
6 期 陈 露等：雀麦种子萌发期抗旱性评价 37
价的研究结果一致。
综合以上 6 份雀麦萌发期测定的各项指标分析，6 份雀麦
的抗旱性依次为：A1＞A5＞A6＞A3＞A2＞A4。 这说明，A1、A5 和 A6
可作为抗旱播种材料的首选。 在本实验中，低浓度 PEG 胁迫，对
雀麦种子的萌发几乎没有抑制作用或抑制作用不显著， 当浓度
升高时，对种子的抑制作用加强。
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