土壤盐渍化是影响干旱半干早地区耕地作物产量的主要非生物因子之一，并且已经逐渐成为一个严重的世界性农业问题。全世界灌溉耕地的三分之一以及干旱地区的很大面积已经盐渍化。盐害降低作物产量，威胁农业的可持续发展。解决这个问题的有效途径是培育耐盐的作物品种以提高盐土的利用效率。然而，耐盐性状的遗传复杂性、缺乏良好的耐盐种质以及适宜的鉴定和筛选技术制约了耐盐育种的进展。同时，我国大约有9.91×10⁷公顷的盐土和潜盐土，由于长期施用镉含量较高的磷肥，引起土壤中Cd的积累。因此，这些盐土区的作物同时受到盐和镉的双重胁迫。大麦（Hordeum vulgate L．）是耐盐性较强的作物，在盐土地区有较大的应用前景。然而，盐胁迫对大麦的生长发育和产量形成仍有很大的影响。在盐胁迫条件下大麦发生很多的生理生化变化，大麦耐盐性是多个性状的综合。阐明大麦对盐胁迫的生理生化反应，对于明确耐盐机理进而通过农艺、遗传或基因工程技术提高耐盐性具有重要的意义。本研究的目的在于阐明大麦耐盐的机理，并定位、分析大麦苗期耐盐相关性状的QTLs。1．大麦若干生理生化特性对盐胁迫反应的基因型差异研究了不同盐处理水平下16个大麦基因型的一些生理生化特性的变化。结果表明，50mM NaCl处理提高所有参试基因型的Na⁺/K⁺、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸含量，降低细胞膜稳定指数（CMSI）和地上部鲜生物量（FSB），也降低大部分基因型的叶绿素（Chl）含量和净光合速率（Pn）。在更高的盐胁迫处理（300mM NaCl）下，所有基因型的Na⁺/K⁺、MDA和脯氨酸含量显著提高，而其它参数则明显下降。盐胁迫对这些生理生化特性的影响程度在基因型之间差异很大。盐胁迫下大麦脯氨酸含量与其受害程度呈正相关，显示出脯氨酸的积累可能是盐害的结果，而不是对盐胁迫的一种保护性反应。在高盐胁迫下，K⁺含量影响较小，而Na⁺急剧升高，表明高盐胁迫下导致异常高Na⁺/K⁺的主要原因是积累过多的Na⁺，而不是K⁺吸收的明显下降。相关分析结果表明，地上部鲜重（FSB）与MDA、游离脯氨酸、Na⁺浓度及Na⁺/K⁺呈显著负相关，而与CMSI、P_n和叶绿素含量呈显著正相关。另外，还发现Na⁺含量、Na⁺/K⁺与MDA含量、游离脯氨酸含量呈显著正相关，而与CMSI、P_n、叶绿素含量呈显著负相关。2．盐胁迫下大麦过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）同工酶表达的基因型差异在水培试验条件下，设置0、50、100和200mM NaCl四种盐处理浓度，研究大麦耐盐基因型戈贝纳和盐敏感基因型衢州裸麦过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性及其同工酶的变化差异。结果表明，在盐胁迫条件下，两个大麦基因型的POD和SOD活性都显著提高，且各种盐处理水平下均为耐盐基因型的活性高于盐敏感基因型。POD和SOD同工酶的变化与大麦基因型、盐处理水平及盐胁迫时间有关。大麦盐胁迫处理1d和10d时，耐盐基因型戈贝纳合成新的POD同工酶R_m0.19和R_m0.23（R_m—酶与染色剂的迁移比率），而在盐敏感基因型衢州裸麦中未发现同样的结果，表明这两种新合成的POD同工酶可能与耐盐性有关，但仍需进一步的研究证实。在盐处理10d时，耐盐基因型戈贝纳在50和100mM NaCl处理中诱导新的SOD同工酶R_m0.80，而盐敏感基因型无此新的同工酶，说明诱导合成的SOD同工酶是SOD活性在盐胁迫下提高的原因。在200mM NaCl处理时，戈贝纳出现一条新的SOD同工酶带R_m0.72，而衢州裸麦则发现三条新的同工酶带，即R_m0.64、R_m0.72和R_m0.80。另外，戈贝纳的SOD活性显著高于衢州裸麦，并且同工酶R_m0.72的条带颜色也比衢州裸麦的深，说明同工酶R_m0.72合成的增强与SOD酶活性的提高密切相关。相反，同工酶R_m0.64和R_m0.80对SOD活性没有很大的影响。3．大麦钠、镉和矿质元素积累对镉钠复合胁迫反应的基因型差异在水培条件下研究了钠（Na）和镉（Cd）复合胁迫对4个大麦基因型的生长以及钠、镉和矿质养分积累的影响。与对照相比，Cd、Na及二者的复合胁迫都降低地上部和根系的Ca和Mg，降低地上部的K含量，提高根系的K和Cu含量，但对地上部的Cu、Fe和Mn等微量元素的含量没有显著影响。除Na和Na+Cd胁迫下耐盐基因型的根系K积累量和地上部Cu积累量外，三种胁迫处理降低所有被测定的矿质养分的积累量。在Na胁迫下，耐盐基因型的矿质养分含量和积累量比盐敏感基因型高，而在Cd胁迫下没有发现同样的规律。上述结果表明，Cd胁迫影响矿质养分吸收和积累的模式与盐胁迫有所不同，并且Cd+Na胁迫也不等于单一Cd和Na胁迫之和，即两种胁迫同时存在时有复杂的互作效应，这可能与Na⁺和Cd²⁺的不同离子电价以及不同的竞争位点有关。在Cd处理中加入NaCl，导致大麦根系和地上部的Cd含量和积累量急剧下降，而下降的幅度也与基因型有关。耐盐基因型的Na含量和积累量低于盐敏感基因型。4．大麦SSR连锁图谱的构建和若干耐盐性状的QTL定位利用耐盐品种CM72和盐敏感品种Gairdner为亲本，杂交F1代经花药培养获得加倍单倍体（DH群体），通过SSR标记构建连锁图谱，并对部分耐盐相关的性状进行QTL定位。在0.05的显著水平下，位于大麦第3条染色体上的HVM62-GBM1285区间检测到1个控制株高（PH）性状的QTL；检测到控制单株分蘖数（TPP）的QTL共2个，分别位于第2（qtpp2.2）和第4（qtpp4.12）条染色体上；分别在第2和第7条染色体上检测到控制根系生物量（RB）的QTL共2个，即qrb2.1和qrb7.6。没有检测到控制根长（RL）和地上部生物量（SB）的QTL。在两个环境下，于第7条染色体上检测到1个控制丙二醛（MDA）含量的加性QTL。分别在第1和第2条染色体上检测到控制丙二醛含量的加性×加性QTL共2个，即qmdac1.6和qmdac2.2。在第4条染色体上检测到1个控制脯氨酸含量的加性QTL。在第2条染色体上GMS002-GBM1462区间检测到一个加性×加性QTL—qproc2.8。单一盐胁迫环境下，在第1条染色体上的BMAC0032-EBMAC0656区间检测到一个控制K⁺/Na⁺的加性×加性QTL—qkna1.2。大麦耐盐相关的QTLs存在一因多效和基因连锁现象。控制株高的qph3.10、控制单株分蘖数的qtpp4.12、控制MDA含量的qmdac1.6和控制K⁺/Na⁺的qkna1.2等QTLs的F值都在10以上，这些位点很可能存在有主效基因，因而值得进一步研究或进行精细定位。