【目的】研究NaCl胁迫对沙葱苗期根系形态特征及无机离子含量的影响,分析沙葱的耐盐强度,以提高沙葱在盐碱地上的生产能力,为盐碱地的开发利用提供参考。【方法】以沙葱幼苗为材料,采用盆栽法,经不同浓度（0（对照,CK）,25,50,75,100,150 mmol/L） NaCl胁迫15 d后,研究沙葱根系干质量、鲜质量、长度、表面积、体积、活力和无机离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)含量的变化。【结果】随着NaCl浓度的增加,沙葱根系干、鲜质量和根系活力均呈降低趋势;而根系长度、表面积、体积均呈先增加后下降的趋势,当NaCl浓度为50 mmol/L时均达最大值。在不同浓度NaCl胁迫处理下,沙葱幼苗根系中Na+、K+含量均较对照增加,且当NaCl浓度为150 mmol/L时Na+、K+含量较高;但幼苗根系中Ca2+、Mg2+含量均较对照下降。【结论】适宜沙葱幼苗根系生长的NaCl浓度为25～50 mmol/L,此时根系生长良好,Ca2+、Mg2+含量无明显降低。

中国是稀土资源贮藏量大国,内蒙古自治区稀土储量更是居世界首位。在长期的试验中发现,适宜量的稀土元素可以促进种子萌发,提高植物体酶活性,增强抗逆性。然而稀土元素对植物种子在老化过程中抗氧化酶活性的研究少见报道。本试验中通过人工老化沙葱（Alliummongolicum Regel.）种子,使用稀土铈(Ce3+)和镧(La3+)浸种,测定种子萌发、活性氧（ROS）含量、抗氧化酶活性,明确稀土离子对沙葱老化种子中活力及抗氧化系统的影响,以及通过铈和镧离子浸种对种子老化能否有修复作用,为沙葱种质资源的保存提供科学理论依据。以2016年采自鄂尔多斯市鄂托克前旗荒漠草甸的沙葱种子（千粒质量为2.28 g±0.56 g,初始含水量为4.78%±0.33%）为试材,选择饱满、大小一致、无破损的沙葱种子,采用高温高湿法进行人工老化。设定老化箱温度50℃,相对湿度100%,老化处理时间分别为0、5、15和25h。老化完毕后取出种子,经过400 mg·L-1 Ce3+和600 mg·L-1 La3+在室温下浸种24 h,然后晾干至其原始水分,密封保存在4℃冰箱中备用。结果表明:在沙葱种子活力较高时,Ce3+和La3+处理可缓解ROS的产生和MDA含量的积累,Ce3+和La3+处理下的种子中抗氧化酶和AsA-GSH循环清除了更多的ROS和MDA含量,使ROS的产生与清除达到平衡,降低ROS对种子的伤害;在种子活力较低时,Ce3+和La3+处理提高了沙葱种子中ROS产生和MDA含量,种子内部ROS产生与清除系统发生紊乱（抗氧化酶活性低于对照）,加剧了对种子结构的损伤,表明在种子活力较低时,Ce3+和La3+处理对种子产生离子毒害。

以人工老化和Ce3+浸种后再人工老化的沙葱种子为试材,对种子活力、电导率、呼吸速率、活性氧和超微弱发光等指标进行了研究,探讨Ce3+浸种对沙葱老化种子活性氧与超微弱发光的影响。结果表明,Ce3+1处理下,沙葱种子的发芽率、活力指数和胚根长分别比ck1高4%、0.042和1.64 cm,表明Ce3+有助于提高种子活力及促进胚根的伸长;在老化程度较低的情况下,Ce3+前处理对沙葱种子电解质外渗有一定缓解作用;活性氧在老化15 h前,Ce3+处理的超氧阴离子产生速率低于ck;Ce3+比ck的超微弱发光强度高,Ce3+1和Ce3+0的超微弱发光强度差异不显著,Ce3+0显著高于Ce3+2、Ce3+3和Ce3+4的超微弱发光强度。超微弱发光与胚根长、超氧阴离子产生速率和过氧化氢含量呈极显著正相关,表明超微弱发光强度随活性氧的变化而变化。在种子的加速老化过程中,Ce3+处理可调控活性氧的增加,减缓老化对细胞损伤,维持细胞功能稳定性。

研究了光照对沙葱种子萌发及抗氧化代谢的影响,结果表明,12h光照和24h光照下的沙葱种子发芽率仅为对照的20.8%和8.8%,表明沙葱存在光休眠现象,为需暗种子;在12h和24h光照处理下,催芽前期SOD、POD活性及Vc含量水平较高,MDA和CAT含量低于0h;而在种子萌发后期,SOD、POD活性降低,MDA和CAT含量升高,说明在光胁迫下,沙葱种子萌发后期的膜脂过氧化作用增强。

为了进一步开发利用饲用植物,笔者以内蒙古地区的斧形沙芥、沙芥、沙葱、地梢瓜、蒲公英、苦菜和苋菜为试验材料,定量分析其叶片主要营养成分含量,并采用模糊数学隶属函数法对其营养价值进行综合评价。结果表明:7种饲用植物中斧形沙芥的粗蛋白含量（24.78%）和可溶性糖含量（21.13 mg/g）最高,沙芥的维生素C含量（126.53 mg/100 g）最高,沙葱的含水量（91.49%）和粗脂肪含量（5.60%）最高,地梢瓜的中性洗涤纤维含量（47.78%）、酸性洗涤纤维含量（31.19%）和可溶性蛋白质含量（7.86%）最高。说明7种饲用植物中蒲公英营养价值最高,其次是沙芥,地梢瓜的营养价值最低。

沙葱是百合科葱属多年生草本植物，也是蒙古高原的特有种。本项目以贮藏10年内的沙葱种子为材料，测定其种子及幼苗的萌发特性、抗氧化系统和物质含量的变化，研究其贮藏陈化过程中生理生化特性、生物物理特征、解剖结构和PCD和转录组学变化，探讨了沙葱种子活力及影响寿命的生理生化和分子机理，为延长葱属其他种子寿命及提高活力提供理论依据及指导。本项目的重要的研究结果及关键数据如下：随贮藏时间的延长，沙葱种子发芽指标呈现先升高后降低的变化趋势，且在贮藏第3年的种子活力最高，发芽率达到92%,贮藏7年后，各指标显著降低。随贮藏时间的延长，沙葱种子的 MDA含量、O2-产生速率、LOX活性均呈先降后升的变化趋势，且贮藏第3年达最低;SOD、APX、CAT、GR活性和可溶性蛋白质、可溶性糖、VC含量整体趋于先升高后降低的变化趋势，且贮藏第3年达最高；而POD活性呈先降低后升高又降低的变化趋势，且贮藏第6年的沙葱种子活性最高。相同贮藏年限的沙葱种子，在吸水萌发过程中,O2-产生速率、POD、LOX活性和可溶性蛋白、VC含量逐渐降低，且干种子活性最高，而SOD、APX、CAT、GR活性和MDA、可溶性糖含量逐渐增加，且萌发第10天的沙葱种子活性最高。贮藏2年和5年的沙葱种子，经不同浓度的PEG、BTH、VC、稀土、氯化铈、氯化镧和氯化钇浸种处理发现,BTH明显抑制沙葱种子萌发，其他处理均可促进萌发，其中400 mol•L-1的氯化铈浸种效果最明显。贮藏1至3年的沙葱种子经氯化铈处理后，其萌发指标变化较小，但贮藏3至15年的种子有延缓活力下降的作用；在贮藏3年后，氯化铈处理沙葱种子中抗坏血酸和脯氨酸的含量高于CK;而可溶性蛋白质和热稳定蛋白的含量低于对照；氯化铈处理的不同年限的沙葱中SOD、APX、GPX和LOX活性要高于CK,而MDA含量和O2.-产生速率则小于CK。氯化铈处理含水量为1.3%和2.3%的沙葱种子在20 ℃、35 ℃和50 ℃条件下贮藏8个月后，发芽指标均高于未处理的种子。在20 ℃条件下，含水量为1.3%时，氯化铈处理的种子中GR、LOX、APX、CAT、SOD和GPX的活性均高于未经氯化铈处理的，尤其在35 ℃下，各含水量下这些酶活性均高于未处理的，而在50 ℃下，仅有CAT活性高于未处理。

以室温贮藏1~8年的沙葱种子为试材,研究贮藏陈化对其萌发、抗氧化系统及物质含量的影响。结果表明,随贮藏时间延长,萌发指标,超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,可溶性蛋白质、糖和维生素C（VC）含量均为先升后降,而丙二醛（MDA）含量、超氧阴离子（O2.–）产生速率和LOX活性为先降后升;萌发后,O2.–产生速率、过氧化物酶（POD）和脂氧合酶（LOX）活性、可溶性蛋白质和VC含量逐渐降低,而SOD、APX、CAT、GR活性和MDA、可溶性糖含量逐渐增加。萌发特性与SOD、CAT、GR活性和可溶性糖、可溶性蛋白质含量呈显著正相关,与O2.–产生速率和LOX活性呈显著负相关,贮藏过程中与MDA含量无显著相关性。