老芒麦是广泛分布在我国西北地区的一种优质牧草,饲草及种子产量较高,适应性较强。但在种子保存过程中,常会因更新繁殖不及时或较差的保存环境,使种子发生老化。本研究以内蒙古农业大学育成的国审品种“农牧老芒麦”种子为材料,在高温高湿条件下老化,获得相对发芽率75.21%、54.00%和36.00%的样本材料,以未经老化处理的种子(相对发芽率100%)为对照,相对应的老化时间为0 h、24h、72 h和144 h。对老化的种子活力、生理生化和差异基因表达等进行研究,拟探讨农牧老芒麦种子老化的可能原因,揭示其种子老化机理以及抗老化的生理和分子机制,为种子生产和长期保存提供理论依据。主要研究结果如下:(1)农牧老芒麦种子相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数、抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量均随老化时间的延长而下降;而电导率、丙二醛含量、脯氨酸和可溶性糖逐渐升高。老化处理抑制农牧老芒麦的萌发,随老化程度的加深,细胞膜结构和功能遭到破坏。(2)相关分析表明,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白与各个活力指标之间呈现极显著正相关关系;电导率、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖与各个活力指标之间呈现显著或极显著负相关关系。该结果表明,上述代谢调节物质含量及相关酶活性可以用作判断农牧老芒麦种子老化阶段程度的指标。(3)利用256对引物组合,对农牧老芒麦的四个老化梯度进行cDNA-AFLP分析,共筛选出136对多态性较好、条带清晰的引物组合,经扩增得到2720个条带,回收了老化过程中一直保留的50条上调表达条带。(4)回收的50条差异片段二次扩增后,对亮度较好的22个条带测序分析,其中与NCBI blast比对的19个差异表达片段中有13个与已知序列同源,功能上主要涉及细胞生长发育、能量代谢、防御和修复机制等类别;另外6个差异表达片段在数据库里暂时没有找到同源序列,它们可能属于与老化相关的未知基因序列。