青稞是一种古老的粮食作物,营养价值比一般谷物高,但目前关于青稞的研究相对较少。非生物胁迫是指环境中的非生物因素对植物生长和发育的不利影响,会导致种子萌发率降低、幼苗生长减缓等现象。褪黑素作为一种重要的植物激素,在青稞的生长发育中也扮演着重要的角色。研究表明,褪黑素可以促进种子的生长发育,减轻非生物胁迫对植物生长的不利影响。但目前关于非生物胁迫对萌发青稞中褪黑素及其他功能成分影响的研究较少。因此,本实验以青稞为原料,重点研究了不同手段的非生物胁迫对萌发青稞的褪黑素等功能成分的影响并对盐胁迫下萌发青稞的代谢组学进行分析。结果如下:(1)盐胁迫、低温胁迫和低氧胁迫均影响了萌发青稞的生长状态,抑制作物根和根上部分生长,造成植物生长发育迟缓。不同胁迫处理均不同程度的诱导了萌发青稞褪黑素含量的积累,其中,0.8mmol/L硫酸锌胁迫萌发第6 d时褪黑素含量达到最大为(13.227±0.119)ng/gsoft bioelectronics,是种子的2.50倍。(2)三种非生物胁迫均不同程度的影响了萌发青稞的β-葡聚糖、GABA、还原糖及可溶性糖含量的影响。其中,1.0 mmol/L的硫酸锌胁迫、先真空后萌发的低氧胁迫及10、15℃的低温胁迫均有效抑制了β-葡聚糖的降解。0.8 mmol/L硫酸锌胁迫、15℃低温胁迫及先萌发后真空的低氧胁迫均能提高萌发青稞GABA含量。盐胁迫、低温胁迫不利于萌发青稞还原糖含量的积累,但提高了可溶性糖含量;先萌发后Ubiquitin抑制剂真空对萌发青稞的还原糖、可溶性糖含量均有提高作用。(3)0.6～0.8 mmol/L浓度的硫酸锌胁迫及先萌发后真空的低氧胁迫对萌发青稞的总黄酮、总酚含量及抗氧化能力均有提升作用。相关性分析表示,在不同非生物胁迫下,萌发青稞中的褪黑素均可成为抗氧化能力的贡献者。(4)本次实验采用UPLC-Q-TOF MS非靶向代谢组学技术,在青稞种子样本及经0、0.2、0.8 mmol/L硫酸锌胁迫萌发5 d的的青稞麦苗样本中共鉴定到730种代谢物,其中有380组差异代谢物,主要包括羧酸及其衍生物、有机氧化合物及黄酮类获悉更多等;多元统计分析结果表明,四组样本间组内代谢物的差异小于组间差异,能够很好的解释青稞是否经过萌发处理及是否经过硫酸锌胁迫处理;结合KEGG通路分析,代谢物大体分为5类;进一步分析可知,经0.8 mmol/L硫酸锌胁迫萌发的青稞麦苗样本,褪黑素合成前体物质表达量增加,这可能是硫酸锌胁迫提高了植物褪黑素含量的原因。