高温影响水稻产量形成研究进展

全球气候变暖导致气温升高,极端高温出现频率增加,严重影响水稻产量。孕穗期、抽穗扬花期、灌浆结实期是水稻高温敏感时期。综述了水稻高温敏感期高温影响其产量形成的研究进展。高温影响花粉发育、花药开裂和颖花育性等, 也影响到同化物积累与转运、籽粒灌浆和淀粉合成等生理生化过程,最终导致结实率下降和产量降低。从现有研究看,结实率和籽粒产量是水稻耐热性鉴定的两个主要农艺指标。综合已有的研究,提出了遗传改良、肥水管理优化、人工辅助授粉和生长调节物质应用是减缓水稻高温伤害的可能措施。     

两种不同穗型水稻的籽粒灌浆特性分析

以直、弯两种穗型水稻各1份材料为试材,通过剪叶与疏花措施,改变灌浆进程,研究了源库关系对水稻籽粒灌浆特性的影响。结果表明,不同穗型水稻籽粒灌浆进程可用Richards进行拟合,从而可以用朱庆森等提出的有关参数对灌浆特性进行解释。剪叶降低水稻籽粒的灌浆速度和终极生长量,导致结实率低,籽粒充实度差,千粒重小而减产,而疏花(剪穗)则相反。     

水稻籽粒灌浆的研究进展

水稻籽粒灌浆是水稻生长的重要生理过程,直接影响到水稻的结实和产量。强、弱势粒异步灌浆往往导致结实率降低和产量下降。其生理活性是影响灌浆的重要因素,主要包括蔗糖合成酶类和淀粉合成酶类等的活性。同时,ABAI、AA、ALA和Z+ZR等激素以及CO2、温度和水分等外界环境因子对籽粒灌浆有着较大的影响。综述了籽粒灌浆的研究进展,并提出了今后加强不同因子对籽粒灌浆影响的深入研究。     

水稻灌浆初期籽粒生理活性对结实率的影响

以两优培九和汕优63为材料,研究了水稻灌浆初期不同类型籽粒生理活性的差异及其对结实率的影响.结果表明:汕优63和两优培九灌浆初期籽粒的生理活性存在差异;汕优63的结实率比两优培九高,灌浆初期汕优63籽粒库ATP含量、IAA含量和ADPG焦磷酸化酶活性均高于两优培九.水稻结实率与灌浆初期籽粒生理活性有密切的关系.     

水稻灌浆初期籽粒生理活性对结实率的影响

以两优培九和汕优63为材料,研究了水稻灌浆初期不同类型籽粒生理活性的差异及其对结实率的影响。结果表明：汕优63和两优培九灌浆初期籽粒的生理活性存在差异;汕优63的结实率比两优培九高,灌浆初期汕优63籽粒库ATP含量、IAA含量和ADPG焦磷酸化酶活性均高于两优培九。水稻结实率与灌浆初期籽粒生理活性有密切的关系。     

高温对安徽省水稻汕优63结实率、千粒重的影响分析

为进一步了解安徽省水稻关键生育期高温对结实率、千粒重的影响效果与机理,利用安徽省农科院2000-2004年水稻汕优63分期播种试验发育期资料、产量结构资料和相应的气象地面观测资料为基本数据源,通过线性回归分析了水稻汕优63不同生育阶段内高温日数、危害积温、高温日平均最高气温和高温日平均最低气温对结实率、千粒重的影响.结果表明,高温对结实率、千粒重在各关键生育期均有影响,其中幼穗形成期、孕穗期高温对结实率、千粒重的主要影响是高温强度和持续时间,而抽穗灌浆期高温时段夜晚温度的高低与结实率、千粒重大小密切相关.     

赤霉素和脱落酸对水稻籽粒灌浆及结实的影响

赤霉素和脱落酸与水稻籽粒灌浆有密切的关系,强弱势籽粒内源赤霉素和脱落酸含量的动态与其灌浆强度动态基本一致,对籽粒灌浆起促进作用.于抽穗期喷施脱落酸能显著提高杂交水稻两优培九弱势粒的结实率和充实度,从而提高其产量,对其强势粒的结实率和充实度无显著影响.于水稻抽穗期喷施赤霉素对杂交水稻两优培九的强弱势粒结实率和充实度以及产量均无显著影响.     

源库关系对水稻籽粒灌浆特性的影响

通过遮光、剪叶与疏花措施。应用Richards模型研究了源库关系对水稻籽粒灌浆特性的影响,结果表明：遮光和剪叶降低水稻籽粒的灌浆速度和终极生长量,导致结实率低。籽粒充实度差,千粒重小而减产,而疏花(剪穗)则相反。得出提高灌浆速度是增产的主要途径;源库关系主要影响的是弱势粒的灌浆特征,对强势粒的影响相对较小．用弱势粒的灌浆参数更能反应水稻的源库状况;用强弱势粒达到最大灌浆速率的时间差来划分同步异步灌浆类型较适宜。     

不同类型水稻品种（组合）籽粒灌浆特性及库源关系的比较研究

 对4种类型的水稻品种（组合）即常规稻、两系品种间杂交稻、亚种间杂交稻、三系杂交稻的籽粒灌浆特性及库源与结实性关系进行了比较研究。结果表明，秕粒的数量是影响这4个材料结实率的主要因素；与常规稻比较，杂交稻在灌浆前期启动灌浆的籽粒多，粒重增加快，但实粒出现迟且增加速度慢，实粒率达到最大值的时间晚；3个杂交组合均有2个灌浆高峰，第一个高峰出现的时期都相同，但第二个高峰出现的时期因组合不同而不同；不同类型水稻品种（组合）的源库矛盾及其结实对生育后期功能叶片光合作用的依赖程度均不同。本研究还对杂交稻的结实率比常规稻低的原因及如何提高结实率进行了探讨。     

浅谈青铜峡市高温热害对水稻影响及防御措施

水稻在开花及灌浆期,最适宜的日平均气温为25~28℃,日最高气温34℃。当持续数小时的高温极易导致水稻开花期颖花败育,造成空壳率大幅增加。灌浆期的高温也对产量形成不利,35℃以上的高温加快籽粒灌浆,引起秕粒和早衰,缩短灌浆期,对水稻的千粒重产生负面影响,从而影响水稻最终的经济产量。因此,开展水稻的高温热害分析迫在眉睫,也是做好水稻气象服务工作的前提和基础。     

超级稻籽粒灌浆特性及其生理生化基础

以大穗型的3个不同类型水稻品种（组合）NPT－22、培矮64S／E32、Ⅱ优86为材料，研究水稻籽粒灌浆特性及其有关生理生化活性变化。结果表明，3个水稻品种（组合）的强势粒都因为起始生长势高、进入灌浆盛期早、籽粒灌浆前期ADPG焦磷酸化酶及淀粉合成酶活性强、可溶性糖及可溶性蛋白质含量高而使得其籽粒灌浆强于弱势粒。在3个水稻品种（组合）中，NPT－22的弱势粒因生理生化活性较低，其籽粒充实最差、结实率最低。     

安徽省江淮地区水稻高温热害发生规律及其对产量结构的影响

以安徽省江淮地区14个气象观测站1961—2013年逐日平均气温、日最高气温气象数据为基础,采用线性趋势法,分析了江淮地区高温热害发生次数和日数、时间分布、极端最高气温等变化特征,并分析高温热害发生日数对水稻结实率、千粒重的影响。结果表明,近53年安徽省江淮地区水稻高温热害发生次数、日数均无明显变化趋势;水稻高温热害开始时间主要在7月中下旬,结束时间主要在8月上中旬;极端最高气温呈显著上升趋势(P0.05),增幅为0.15℃/10 a;高温热害日数与水稻结实率、千粒重呈显著负相关关系,高温热害对水稻结实率的影响大于对千粒重的影响。     

极端高温天气对宜宾市水稻结实情况的影响

2022年6～7月，宜宾市发生了60年一遇的极端高温天气，对水稻结实造成了较大的影响。本文通过对宜宾市农业科学院南溪区大观镇科研基地国家、省水稻区域试验17组试验的186个水稻新组合品种的结实情况开展调查，发现高温天气对水稻结实造成的影响，以及水稻灌浆结实期受到极端高温影响的成因等问题，水稻开花-灌浆期受高温气候影响的温度指标，结实率对比之间的显著差异，提出应对极端高温灾害天气的预防措施。     

不同生态区温度差异与水稻产量因子的关系

通过对热带、亚热带和温带不同生态条件下水稻生长季节内温度的差异及变化的探讨，分析了温度与最适温度和极限温度的关系，并对水稻产量构成因子与温度差异进行了典型相关分析。其结果是：①不同生态区水稻分蘖期和灌浆期的温度差异较大，适宜的温度对籽粒的灌浆起着决定性的作用，也决定了最终籽粒产量。②极限温度之内的温差越大越有利于籽粒的灌浆结实，灌浆期最低温度的高低决定了籽粒的充实度和百分比。③高温有利于穗粒数和千粒重的提高，较大的日温差有利于增加有效穗和产量。④云南水稻高产的温度特性为：整个生育期都接近水稻生长的最适温度，并且最低温度都高于极限温度下限，尤其是分蘖期和灌浆期的温度都有利于水稻的生长。     

灌浆初期高温胁迫对水稻籽粒活性氧积累及产量形成的影响

【目的】研究灌浆初期高温胁迫对水稻籽粒活性氧积累及产量形成的影响,为耐热水稻种质资源的筛选和鉴定提供理论依据。【方法】以长江中下游地区普遍推广种植的8个水稻品种为材料,在灌浆初期进行高温胁迫（38 ℃/32 ℃,昼/夜）,研究各水稻品种在灌浆初期高温胁迫下的ROS含量、抗氧化酶活性、淀粉合成相关酶活性、产量及其构成要素以及稻米品质的差异。【结果】与对照相比,灌浆初期高温胁迫导致水稻籽粒O^-₂·和H₂O₂含量及抗氧化酶活性显著增加。在不同水稻品种中,淀粉合成相关酶活性对灌浆初期高温胁迫的响应具有差异性。高温胁迫下,产量损失较大水稻品种的O^-₂·和H₂O₂含量增幅较大,淀粉合成酶活性受高温胁迫影响也较大。灌浆初期高温胁迫导致水稻结实率、千粒质量、收获指数和产量显著下降,其中黄华占和湘两优900的产量损失较小,在灌浆初期的耐热性较强;粤王丝苗、泰优390和湘两优2号的产量损失较大,在灌浆初期的耐热性弱。灌浆初期高温胁迫导致糙米率、精米率和淀粉含量显著下降,垩白粒率和垩白度增加。高温胁迫下,产量损失较大水稻品种的淀粉含量下降幅度较大,稻米品质受高温胁迫影响也较大。在高温胁迫下,水稻产量与ROS含量显著负相关,而与抗氧化酶活性显著正相关。产量、籽粒加工指标、淀粉含量和淀粉合成酶活性的抗逆系数与ROS含量的抗逆系数显著负相关,而与抗氧化酶活性的抗逆系数显著正相关。【结论】灌浆初期高温胁迫导致水稻籽粒ROS过量积累是降低淀粉合成酶活性和淀粉含量,进而导致产量和稻米外观加工品质下降的重要因素。ROS的增加量可作为灌浆初期水稻耐热性评价的参考指标。     

不同施氮水平下灌浆期高温对水稻贮藏蛋白积累及其合成代谢影响

【目的】 揭示不同施氮水平下灌浆结实期高温对稻米贮藏蛋白积累及其组分的影响,明确不同温氮处理组合下稻米贮藏蛋白合成积累过程与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。 【方法】 以2个主栽常规晚粳品种（秀水134和秀水09）为材料,利用盆栽土培试验,在水稻穗分化期设低氮（每盆0.5 g尿素）和高氮（每盆2.0 g尿素）2个氮水平,继而通过在水稻灌浆结实期的人工气候箱控温试验,设置高温（日均温度30℃,日最高温和最低温分别为34℃和26℃）和常温（日均温度23℃,日最高温和最低温分别为26℃和20℃）,构成低氮-常温（LN-NT）、低氮-高温（LN-HT）、高氮-常温（HN-NT）、高氮-高温（HN-HT）4个处理组合,并结合水稻籽粒灌浆不同时期取样,探讨氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白积累和主要蛋白组分含量影响及其与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。 【结果】 氮素穗肥和灌浆期高温均会导致稻米粗蛋白相对含量上升,但在高温处理下单位籽粒中粗蛋白的绝对量却呈降低趋势,以13 kD醇溶蛋白亚基组分在高温处理下的下降幅度最大,从而引起籽粒谷蛋白/醇溶蛋白质比值的上升,其原因主要是由于编码水稻13 kD醇溶蛋白合成基因（Pro13, Pro14和Pro17）在高温处理下的下调表达所致。与之相比,增施氮素穗肥（HN-NT和HN-HT）在引起稻米粗蛋白相对含量提升的同时,单位籽粒中的粗蛋白总量、谷蛋白和醇溶蛋白含量均显著增加,但对贮藏蛋白谷/醇比的影响不明显,且谷蛋白组分中的37 kD酸性亚基和22 kD碱性亚基在不同氮处理水平下的相对比例也基本保持稳定;氮素穗肥可增强灌浆籽粒中的谷氨酰胺合酶（GS）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性,但HN-HT处理下的籽粒GS、GOT和GPT活性显著低于HN-NT处理,高温胁迫对水稻灌浆中后期籽粒器官中的氮转运代谢具有抑制作用。此外,在不同氮素水平下,灌浆期高温均可引起稻米整精米率的明显下降和垩白度的显著上升,但HN-HT处理的千粒重、结实率、产量水平、整精米率却高于LN-HT处理,且前者的稻米垩白度显著低于后者,氮素穗肥不足加剧了高温胁迫对千粒重、结实率、整精米率和垩白度等产量和品质性状的负面影响。 【结论】 氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白合成积累起重要调节作用,增施氮素穗肥虽然对水稻籽粒灌浆过程中的谷蛋白和醇溶蛋白质合成具有促进作用,并导致稻米贮藏蛋白相对量与绝对量增加,但对于高温灌浆下13kD醇溶蛋白亚基合成及其组分含量下降具有一定程度的缓解效应,有利于维持贮藏蛋白谷/醇比相对稳定。     

杂交水稻籽粒灌浆特性研究

对1979年杂交水稻汕优3号、四优2号和1985年威优64分期播种的有关数据,采用相关,非线性回归和通径分析杂交水稻的籽粒灌浆特性及其与气候条件的关系。结果表明:1、杂交水稻的弱势粒率较常规稻高,群体籽粒具有明显的二次灌浆高峰。汕优3号的两次高峰分别于开花后第12天和30天。2、杂交水稻自开花至完熟可分为5个时期。其中汕优3号开花后0～5天灌浆缓慢,需要足光和高温。在19～30℃内,灌浆速度与温度成正相关。6～15天以日均温27.28℃、每天日照6.5小时、相对湿度75％为最适。16天至完熟期以日均温22.32℃、相对湿度70～80％为最适。开花后6～10天或16～20天最高温>35℃,对灌浆不利,秕谷率高,减产。3、环境不适或后期叶片早衰,杂交水稻只有一次灌浆高峰,且结实率和粒重均低,减产。故后期田间管理很重要。     

新株型水稻生育特性及产量形成特点的研究

以 8个新株型水稻品系为材料 ,研究新株型稻生育特性及产量形成特点。与汕优 63相比 ,新株型稻每穗粒数多 ,单位面积总颖花量高 ,但因结实率低而产量较低。新株型稻的分蘖少 ,前中期生长量较小 ,结实期叶片光合速率和根系活力较高 ,干物质积累量高 ,光合同化物向籽粒运转率低。依据强、弱势粒的灌浆速率 ,新株型稻籽粒灌浆可分成快速同步灌浆型、异步灌浆型和缓慢同步灌浆型 3种类型。灌浆类型与结实率有密切的关系。研究表明 :新株型稻结实率低主要是受精籽粒充实不良所造成 ,而物质运转率低是籽粒充实不良的重要原因。     

影响水稻籽粒灌浆因素

1品种 影响灌浆的因素较复杂,水稻籽粒的灌浆首先受品种本身的特性影响。依据其灌浆类型的不同可以分为同步灌浆型和异步灌浆型品种。王建林（2004）通过比较不同穗型品种不同行距和插秧量的籽粒灌浆特性,认为对水稻籽粒灌浆影响最大的因素是品种。     

水稻籽粒灌浆充实研究进展

为加强水稻籽粒灌浆过程中糖类代谢途径生理因子和遗传因子的研究,更好了解灌浆充实内在信息,以促进水稻高产优质品种的选育及相应栽培措施的制定.对水稻籽粒灌浆充实特性、影响灌浆充实的生理因素、相关酶活性和同化物转运基因研究以及相关籽粒灌浆充实QTL定位等进行综述,并对水稻籽粒灌浆充实研究方向进行展望,提出分子水平上解析灌浆相关性状的遗传机制的可能性.