干旱胁迫问题是目前生态学领域研究的热点之一。油菜(Brassica napus L.)是我国重要的油料作物，常年种植面积约700万公顷，总产量约1000万吨，种植面积和总产量均居世界第一位。随着全球气候变化加剧，油菜旱害频繁发生，严重影响油菜生产。干旱已成为制约我国油菜生产的重要限制因子。随着近代科学技术的发展，以机械、光、电、热等为代表的物理技术在农业生产中得到了广泛的研究与应用。等离子体种子处理技术由于成本低、操作简单、生态环保等优点在农业生产中得到了越来越多的关注。近年来，等离子体种子处理技术在种子消毒、种子发芽、植株生长以及作物产量方面的研究越来越多。然而关于冷等离子体种子处理技术调控植物抗旱性的研究却少有报道，尤其是蛋白质组学方面的研究尚为空白。因此，本研究采用室内培养和温室盆栽试验，利用生理生态学方法系统研究了冷等离子体种子处理技术对油菜种子萌发、植株生长、产量和种子生物物理特性，以及干旱胁迫下种子萌发、苗期生长、生理代谢和蛋白差异表达的影响。从生理代谢、种子生物物理特性和蛋白质水平上探讨了冷等离子体种子处理技术提高油菜抗旱性的生理和生物学机制。主要研究结果如下:　　(1)冷等离子体处理能够促进大豆、油菜、花生和芝麻种子萌发及幼芽生长，尤其对根系生长的促进作用更大。冷等离子体处理不仅显著提高种子发芽指数和活力指数，还能增加幼芽地上部和地下部干重、芽长和根长。不同作物的最佳处理功率略有差别，大豆、花生和芝麻种子最佳处理功率为80 W，油菜种子最佳处理功率为l00W。　　(2)冷等离子体处理能促进油菜生长，提高菜籽产量。冷等离子体处理明显提高了苗期、薹期和花期植株株高、茎粗、地上部和地下部干重。冷等离子体处理的油菜每株角果数和单株产量达到287.3个和19.429，分别较对照提高了5.25％和10.66％。但是，冷等离子体处理对单株有效分枝数、每角粒数和千粒重无显著的影响。　　(3)冷等离子体处理有效缓解干旱胁迫对油菜种子萌发及幼芽生长的抑制作用，尤其是干旱敏感型品种。冷等离子体处理分别使‘中双7号’和‘中双11号’发芽率提高6.25％和4.44％，地上部干重增加，16.67％和15.00％，地下部干重增加20.22％和15.16％。同时冷等离子体处理对芽长、根长和侧根数也有显著的促进作用。冷等离子体处理显著提高超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)和过氧化氢酶（Catalase，CAT）活性，降低丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量，提高渗透调节物质（可溶性糖和可溶性蛋白）含量。研究结果表明冷等离子体处理通过提高抗氧化酶活性，减轻氧化伤害以及提高渗透调节能力来提高油菜幼芽抗旱性。　　(4)冷等离子体处理有效缓解干旱胁迫对油菜幼苗的伤害作用，尤其是干旱敏感型品种。冷等离子体处理分别使‘中双7号’和‘中双11号’幼苗地上部干重增加12.87％和9.46％，地下部干重增加19.05％和8.00％。冷等离子体处理的茎粗和叶片厚度较对照显著增加。冷等离子体处理显著提高幼苗根系活力和硝酸还原酶活性，增加植株含水量和矿质元素含量，延缓叶绿素含量的降低，提高光合速率。此外，冷等离子体处理显著提高叶片和根系中SOD和CAT活性、降低MDA含量、增加可溶性糖和可溶性蛋白含量。结果表明，冷等离子体处理通过提高根系吸水肥能力，促进碳氮代谢，降低氧化伤害，增强渗透调节能力来缓解干旱胁迫对油菜幼苗生长的抑制作用。　　(5)冷等离子体处理影响油菜种子生物物理特性。冷等离子体处理对种子表皮有刻蚀作用，增加种皮粗糙度。冷等离子体处理分别使‘中双7号’和‘中双11号’种子表观接触角降低到54.72°和70.54°，相对电导率提高34.00％和19.00％，同时冷等离子体处理显著提高了种子吸水速率。研究表明，冷等离子体处理通过提高种皮透性、亲水性和吸水能力促进干旱胁迫下油菜种子萌发和幼芽生长。　　(6)冷等离子体处理调控干旱胁迫下油菜幼苗叶片蛋白差异表达。干旱胁迫及冷等离子体处理下，通过双向电泳(2-DE)和质谱分析(MALDI-TOF/TOFMS)技术共鉴定到69个差异蛋白点。经功能分析后发现，24个蛋白点与光合作用有关，11个蛋白点涉及能量代谢，5个蛋白点涉及氨基酸和N代谢，1个蛋白点涉及次生代谢，5个蛋白点与蛋白质合成有关，9个蛋白点涉及蛋白折叠、组装和降解，1个蛋白点涉及细胞结构，6个蛋白点与胁迫防御有关，3个蛋白点涉及信号转导，4个蛋白功能未知。干旱胁迫对光合作用、能量代谢相关蛋白的影响最明显。冷等离子体处理上调了部分干旱胁迫时下调表达的蛋白，尤其提高了光合、能量代谢、蛋白代谢和胁迫防御蛋白的表达水平，在蛋白质水平上表现出积极的保护作用。　　以上这些结果表明(1)冷等离子体处理显著促进干旱胁迫下油菜种子萌发和幼芽生长，与其增强种皮通透性、亲水性和吸水能力，提高幼芽抗氧化能力和渗透调节能力有关;(2)冷等离子体处理显著提高油菜苗期抗旱性，与其促进植株生长、加快生理代谢和调控蛋白差异表达有关。