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老芒麦（Elymus sibiricus Linn.）隶属于禾本科披碱草属。该物种是我国北方草原和青藏高原天然草原（地）植物群落中的重要组分,也是判定此类草原（地）牧用品质的一个重要参数。青海省大部分地区处于半干旱气候条件下,水分亏缺是限制牧草生产的重要环境因子。因此,研究老芒麦干旱适应机理,提高其水分利用效率具有重要的理论研究价值和现实意义。本论文以15-195老芒麦（野生种）为试验材料,青牧1号老芒麦（栽培种）作为参比材料,采用高分子渗透剂PEG-6000和盆栽控水法模拟干旱胁迫,对其萌发出苗、根冠生理生化、根系吸水特性、根冠超微结构和植株水分有效利用进行了研究,以期从整体水平上阐明老芒麦与干旱逆境之间的关系,为耐旱老芒麦新品种的选育提供理论依据和实验数据支撑。主要研究结果如下:（1）随着水分亏缺的加剧,老芒麦萌动、发芽和出苗率及其速率呈下降趋势,其萌动、发芽和出苗起始时间及其萌动、发芽和出苗高峰期均出现推迟现象,且复水后的老芒麦萌动、发芽和出苗的高峰期仍存在滞后现象。复水后的第3、4和6 d发生水分亏缺和第3、4和6 d复水时,中度和重度水分亏缺下的15-195萌动、发芽和出苗高峰期一致,各水分亏缺下的青牧1号萌动、发芽和出苗高峰期一致。第6 d发生水分亏缺和第2 d复水时,轻度水分亏缺下种子萌动、发芽和出苗率高于对照组。不同水分条件组合下,随着水分亏缺的加重,老芒麦芽长呈下降趋势,其根长、根芽比和根数逐渐增加;复水后,老芒麦根长、芽长和根芽比均得到较大提高,但其根数逐渐减少。水分亏缺及复水下,中度及以上水分亏缺下的老芒麦芽长高于对照组;第4和6 d发生水分亏缺和第3和4 d复水时,各水分亏缺下的老芒麦芽长高于对照组。（2）随着水分亏缺时间的延长,老芒麦根冠O2·﹣产生速率、REC和MDA含量呈上升趋势,复水后出现下降;15-195根冠SS含量、Pro、SOD活性、POD活性和CAT酶活性呈上升趋势,复水后出现下降。水分亏缺24 h时,青牧1号根冠SS含量、Pro含量、SOD活性、POD活性和CAT活性均达到最大值。水分亏缺下及复水下,15-195根系SS含量、Pro含量、SOD活性、POD活性和CAT活性明显著于其叶片,而青牧1号则相反。据灰色关联度分析,15-195根系MDA和其叶片CAT酶活性与其耐旱性关联度最大,青牧1号根系SS含量和其叶片O2·﹣与其耐旱性关联度最大。（3）随着水分亏缺时间的延长,老芒麦根系AQPs活性、Lpr、总吸收面积、活跃吸收面积、比表面积和叶片Pn、Gs、Tr和WUE呈下降趋势,复水后逐渐上升。MC处理下,充足供水下的老芒麦Lpr低于对照组;β-ME处理下,充足供水下的老芒麦Lpr高于对照组。水分亏缺及复水下,老芒麦Lpr与其Pn、Gs、Tr呈线性正相关关系,其WUE与根系水力学导度呈二次曲线关系。（4）水分亏缺及复水下,老芒麦根冠叶绿体的破坏程度大于线粒体。随着水分亏缺时间的延长,老芒麦根冠叶绿体、线粒体和核膜均表现出不同程度的损伤,但线粒体数目增多,根系细胞壁出现局部增厚现象。水分亏缺下,15-195根系核膜、线粒体损伤程度小于其叶片,而青牧1号则相反。复水后,与叶片线粒体相比,15-195根系线粒体恢复较好,青牧1号则相反。水分亏缺及复水下,与青牧1号相比,15-195根冠叶绿体、线粒体和核膜的损伤及恢复程度较好。（5）轻度旱后复水下,15-195株高、叶面积和干草产量高于对照组,青牧1号与对照组基本持平;中度旱后复水下,15-195株高、叶面积和干草产量接近对照组,青牧1号低于对照组;重度旱后复水下,老芒麦株高、叶面积和干草产量均显著低于对照组。旱后复水下,随着水分亏缺的加重,老芒麦的根/总生物量、根/地上生物量和比叶重呈上升趋势,其茎/总生物量、叶/总生物量、穗/总生物量呈下降趋势。根据旱后复水下老芒麦各发育阶段干草产量、耗水量和WUE的动态变化,初步对老芒麦水分调控和管理分为以下类型:高产高耗水型（充足供水）,其特点干草产量高、耗水量大;高产节水型（轻度水分亏缺）,其特点是干草产量高、较对照组节省较多用水,高WUE;中产高节水型（中度水分亏缺）,其特点是干草产量不高,但能节约大量用水;低产低WUE型（重度水分亏缺）,其特点是干草产量低,且WUE显著低于对照组。复水后,轻度水分亏缺下,各发育阶段老芒麦叶片水势在第10 d接近对照组,其渗透势在15 d后恢复到对照组水平,Pro和SS含量则始终高于对照组。拔节期复水后,老芒麦Pn上升受气孔限制影响。孕穗期复水第5～15 d,15-195 Pn上升受气孔限制影响;复水第15～22 d,15-195 Pn降低受非气孔限制影响;复水第22 d起,老芒麦Pn降低受气孔限制影响。抽穗期复水第5～10 d,老芒麦Pn上升受气孔限制影响;复水第10～15 d,老芒麦Pn降低受非气孔限制影响;复水第15 d起,老芒麦Pn降低受气孔限制影响。花期复水第5～10 d,老芒麦Pn降低受非气孔限制影响;复水第15 d起,老芒麦Pn降低受气孔限制影响。