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为探究干旱胁迫对饲料高粱的影响，研究人员以 22 份基因型为材料，用 PEG（5% 和 10%）模拟干旱，检测发芽率、幼苗长度等指标。发现 10% PEG 显著抑制生长，筛选出 6 个高耐旱基因型（STI>70），为抗旱育种提供材料。
干旱是制约全球农业生产的主要环境胁迫之一，尤其在热带和半干旱地区，水资源短缺严重影响作物生长与产量。饲料高粱作为重要的牧草作物，其产量和品质直接关系到畜牧业发展和粮食安全。然而，当前关于饲料高粱应对干旱胁迫的早期生长机制研究相对滞后，且缺乏高效的耐旱基因型筛选体系。因此，深入解析干旱胁迫对饲料高粱幼苗生长的影响，筛选具有抗旱潜力的种质资源，对保障干旱地区农牧业可持续发展具有重要意义。
为此，印度草业与饲料研究所（ICAR–Indian Grassland and Fodder Research Institute）的研究团队开展了相关研究，旨在通过模拟干旱胁迫环境，评估不同饲料高粱基因型的耐旱性，为抗旱育种提供理论依据和材料储备。该研究成果发表在《Discover Plants》上，为饲料作物抗逆研究提供了新的视角和数据支持。
研究人员采用聚乙二醇（PEG）模拟干旱胁迫，设置 5%（轻度胁迫，D1）和 10%（重度胁迫，D2）两个浓度梯度，以蒸馏水为对照，对 22 份饲料高粱基因型（包括外来收集种、地方品种和印度不同邦的种质资源）进行实验室筛选。主要技术方法包括：通过培养皿实验测定发芽率（FGP）、幼苗长度（SL）、根冠比（RSR）、幼苗生物量（SB）、幼苗活力指数（SVI）等形态指标；采用比色法检测 α- 淀粉酶活性；通过称重法计算相对含水量（RWC）；运用统计学方法进行方差分析（ANOVA）和热图分析，并基于胁迫耐受指数（STI）对基因型进行耐旱性分级。
3.1 发芽率（G%）
研究发现，随着胁迫时间延长，对照组发芽率显著高于 PEG 处理组，其中 10% PEG 处理对发芽率抑制作用最强。基因型间差异显著，IC-0409422 和 IC-0409429 在对照和轻度胁迫下表现优异，重度胁迫下 IC-0409422（92%）和 IC-0253658（92%）发芽率最高。方差分析表明，基因型、处理及交互作用对发芽率影响显著（p<0.05）。
3.2 幼苗长度（cm）和根冠比
幼苗长度随胁迫强度增加而显著降低，重度胁迫下 IC-0409422（15.10 cm）和 IC-0253658（14.10 cm）保持较高生长势。根冠比在不同处理间呈现差异，对照组 IC-0409429（2.02）根冠比最高，重度胁迫下 EC-0485144 和 IC-0287601（1.44）表现较好，显示根系对干旱的适应性调整。
3.3 幼苗生物量（g）和幼苗活力指数（SVI）
幼苗生物量和 SVI 在重度胁迫下显著下降，IC-0285900 在对照和胁迫下均表现出较高生物量，IC-0409422 的 SVI 在各处理中均为最高，表明其综合生长优势明显。
3.4 α- 淀粉酶活性和相对含水量（%）
α- 淀粉酶活性在胁迫初期（24 h）升高，随后在重度胁迫下降低，IC-0285900 在对照下酶活性最高（0.53 mg maltose g?1 h?1 FW）。相对含水量随胁迫加重而降低，对照组 IC-0409429（95%）和重度胁迫下 IC-0352037（70%）分别为最高和最低值，反映水分胁迫对细胞膨压的影响。
3.5 胁迫耐受指数、相关性分析和基因型分类
热图分析显示，发芽率与 SVI、幼苗长度与 SVI 呈强正相关（p<0.05）。基于 STI 值（>70 为高耐旱），筛选出 IC-0285908、IC-0287137、IC-0409422、IC-0409429、IC-0253658、IG-02-382 共 6 个高耐旱基因型，为后续育种提供了核心材料。
研究表明，10% PEG 模拟的重度干旱胁迫显著抑制饲料高粱种子萌发和幼苗生长，其机制与 α- 淀粉酶活性降低、相对含水量减少及能量代谢受阻相关。通过多指标综合分析，筛选出的高耐旱基因型在干旱胁迫下能维持较高的发芽率、根系生长和水分利用效率，具有重要的育种应用价值。该研究不仅为饲料高粱抗旱机制解析提供了理论依据，也为干旱地区牧草品种改良提供了关键种质资源，对提升农牧业系统的气候韧性具有重要意义。未来可进一步结合分子标记技术，挖掘耐旱相关基因，深化抗旱机制研究，推动分子育种与常规育种结合，加速抗旱品种的培育与推广。
