开花和灌浆初期高温胁迫对国稻6号结实的生理影响

为研究杂交稻对开花结实期高温胁迫的生理生态适应性,选用具代表性的主栽杂交稻组合国稻6号、协优46,人工设计极值高温40~42℃,自始穗期至此后15 d每天6 h行热害处理,以自然气候条件为对照,比较研究高温胁迫对国稻6号与协优46结实的生理影响。结果表明,国稻6号具较高的受孕小穗成粒效应,即不仅不孕小穗率低,而且秕谷率也低。国稻6号对开花结实期高温较协优46钝感,两者在小穗育性和热害指数上的差异达到显著水平(P<0.05)。究其生理原因, (1)成熟期间稻株剑叶光能转化效率及光合效率较高,茎鞘储藏物质较丰;(2)成熟期间稻株仍具较强根系吸水能力与叶片蒸腾水平,维持蒸腾流利于光合物质运输;(3)成熟灌浆期稻株自动调节粒间顶端优势,增进迟开花的弱势粒充实成实粒。     

2013年极端高温对合肥一季稻的影响分析

为了研究一季稻生长对高温胁迫的响应,更好地补充和完善一季稻高温热害气象指标,本研究利用2013年合肥夏季高温数据和田间试验数据,运用统计分析方法对2013年合肥地区出现的极端高温对田间试验的一季稻‘徽两优6号’抽穗扬花过程以及结实率产生的影响进行分析。结果表明：一季稻抽穗扬花期是对高温最敏感的时期;验证了已建立的高温热害气象指标,并对其补充完善：抽穗扬花当天和前后2~5天的持续高温对一季稻的影响最为严重。进一步分析表明：高温天气直接造成空秕率明显上升,结实率下降。     

南充近34年水稻抽穗扬花期高温热害的影响分析

为探索南充各地近34年水稻抽穗扬花期高温热害的影响及时空分布特征,笔者利用南充所辖7个国家气象观测站1981—2014年的地面观测资料和水稻生育期观测资料进行了研究分析。研究表明：南充各地的水稻抽穗扬花期主要集中在7月中旬至8月上旬;近34年水稻抽穗扬花期仪陇的高温热害最轻,市辖三区的高温热害最重,其次为营山、蓬安,再次为西充、南部,最后为阆中;近34年南充各地水稻抽穗扬花期高温热害以轻度为主,其次是中度,最后是重度;近34年南充各地水稻抽穗扬花期高温热害有明显加重的趋势,尤其要加强对市辖三区水稻抽穗扬花期高温热害的监测。     

水稻抽穗期高温胁迫对不同品种受粉和受精作用的影响

水稻抽穗期高温障碍导致结实性降低已经成为长江中下游水稻的重要自然灾害之一。以现代常规粳稻、三系杂交籼稻和两系法杂交籼稻为试料,研究了抽穗期高温处理对现代水稻品种和组合受精率的影响。现代粳型品种表现出较好的抽穗期高温耐性;杂交稻特别是两系杂交稻抽穗期高温耐性相对较弱,抽穗期39℃的高温胁迫下,受精率几乎接近于零;在杂交稻中,汕优63在较轻高温胁迫下表现较好耐性,但在较强的高温胁迫下高温耐性迅速下降。相同处理下抽穗期高温耐性在品种间有较大差异。2个两系超级杂交稻的单药花粉数均在1750粒以上,数量最多,宁粳1号数量最少,为979.8粒药^-1。总体趋势为杂交稻多于常规稻,籼型品种多于粳型品种,分析表明单药花粉数与高温耐性不相关。高温胁迫导致花药开裂系数显著下降,宁粳1号在较强的高温胁迫条件下还能维持一定程度的纵裂率,开花后柱头上花粉数量相对较多。可见水稻抽穗期高温耐性与花粉生产能力无关,与花药开裂和柱头捕获的花粉量关系较大。     

皖浙地区早稻高温热害发生规律及其对产量结构的影响研究

探讨高温与水稻产量的关系,在水稻高温热害防御中有重要意义。利用皖浙地区气象数据与早稻生育状况观测数据,分析了皖浙地区早稻高温热害规律及高温为害与早稻产量结构的关系。结果表明：皖浙2省早稻受高温热害危害的敏感期常年为6月中旬至7月中旬,且高温热害发生在时间分布上存在着周期震荡,其中20世纪80年代中期以前高温热害在发生日数和次数上呈减少趋势,其后则呈增多趋势;在空间分布上,安徽省沿江、江淮早稻主产区的高温热害重于沿淮地区;浙江省的金华—丽水一带为早稻高温热害重发区。在高温热害对早稻产量结构因素的影响中,高温热害与穗结实粒数、千粒重之间为负相关,与空壳率和秕谷率之间呈正相关,且扬花灌浆期高温热害对水稻空壳率和穗粒数影响较为显著。研究认为早稻抽穗扬花期遭遇高温热害,会对水稻结实率、千粒重、空壳率、秕谷率造成不等程度危害,其中穗粒数减少、空壳率增加是高温热害影响产量的主要原因。     

播种期对超级杂交稻产量和米质影响的研究

通过分期播种试验研究不同播种期的气候生态因子对一季超级杂交晚稻产量和米质的影响.结果表明:在湘中地区,两优培九等生育期较长的超级杂交稻适宜播种期是5月20日左右,湘北可适当提前,湘南可适当推迟.适时播种,既可避开播种至苗期低温、大雨的危害,也可避开抽穗扬花期高温热害和寒露风的危害,产量较高,米质较好.     

三十烷醇对提高杂交水稻制种产量的影响

杂交水稻制种,常因父母本花期、花时相遇不佳而造成低产。采取一系列制种技术措施,虽能解决花期不遇的矛盾,但由于父母本开花习性上固有的差异及气候条件的种种影响,花时相遇仍不能很好得到解决,以致严重影响到制种产量的提高。近年来,有关单位在探索三十烷醇对提高杂交水稻制种产量的可能性上做了一些工作。在吸取外地经验教训的基础上,我县今年在杂交稻制种上,同时进行了三十烷醇应用的试验、示范、推广工作。现将有关试验结果综述如下。     

Ⅱ优6078制种高产技术

优 6 0 78是用 - 32 A与 6 0 78配组育成的优质高产杂交稻组合 ,1995年通过重庆市农作物品种审定。该组合在生产上表现生育期适中 ,高产稳产 ,抗性好 ,制种易获高产。 2 0 0 0年我公司夏制 5 16亩 ,平均亩产 30 1.5kg。现将其高产制种技术总结如下 :1　确定播差 ,适时播种根据多年对 优 6 0 78制种实践 ,父母本播差调节采取以时差为主 ,兼顾叶差 ,参考温差的办法 ,对抽穗扬花期和播种差期进行确定。我县为双季稻区 ,根据气候特点及双亲特性 ,为避开 6月下旬至 7月份的高温多雨天气 , 优 6 0 78制种始穗期确定在 6月 1日左右。依据 优 6 0…     

中国水稻热害研究历史、进展与展望

水稻热害的研究正引起世界范围内的高度关注。近50年中国长江流域共发生重大水稻热害事件6次。最近一次发生在2003年,保守估计全流域受害面积达3×107 hm^2,损失稻谷达5.18×107 t。长江流域水稻热害的严重发生,主要与其特殊的气候环境有关,也与大面积推广的部分杂交稻品种对高温较敏感有关。2003年以后,长江流域水稻热害渐成为中国农业研究的一个热点,目前主要研究集中在热害形成的田间小气候环境、持续高温天气的形成机制与预测、水稻抗性材料和品种的鉴定方法、水稻抗性性状的确认、基因定位与利用和水稻高温反应机理等方面。     

温湿度胁迫对Bt棉叶片氨基酸组分及Bt蛋白含量的影响

以泗抗1号(常规品种)和泗杂3号(杂交种)为材料,于盛铃期用高温低湿度和低温低湿度2个处理胁迫棉株48 h,研究叶片氨基酸组分的变化及其与Bt蛋白含量的关系。结果表明,温湿度胁迫大幅度增加了叶片中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸及精氨酸含量,对丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸含量无明显影响,亮氨酸、异亮氨酸含量小幅下降。低温低湿度胁迫12 h后叶片Bt蛋白含量发生显著下降,而高温低湿度处理胁迫24 h后下降幅度较大;整个胁迫过程中,低温低湿度下叶片Bt蛋白含量一直低于高温低湿度处理。温湿度胁迫还降低叶片GPT和GS酶活性,但提高了蛋白酶的活性。相关性分析表明,温湿度胁迫叶片中Bt蛋白主要氨基酸组分总量与Bt蛋白含量呈显著负相关关系。说明盛铃期湿度胁迫叶片Bt蛋白含量的下降与Bt蛋白合成能力下降、分解能力增强相关。     

晚籼稻抽穗期冷害生态适应性评价

选择生育期相近的迟熟高产杂交稻组合或水稻品种（品系）,在自然条件下分期播种,寻找水稻抽穗期冷害相关的形态评价指标,并对参试材料进行抽穗期耐冷生态适应性评价。抽穗期遭受低温冷害胁迫后,主要农艺性状中受冷害程度大小顺序依次是每穗实粒数、单蔸产量、结实率、每穗总粒数、株高、穗长、千粒重;单蔸产量相对受害率（ＲＤＰ）与每穗实粒数ＲＤＰ、结实率ＲＤＰ、剑叶叶色分、抽穗期延尺天数分成极显著正相关。在低温冷害胁迫条件下,水稻不同基因型的抽穗期耐冷能力存在明显的差异。将判别水稻抽穗期耐冷能力的形态指标－－每穗实粒数ＲＤＰ、结实率ＲＤＰ、剑叶叶色、抽穗期延迟天数、苞穗率增加值进行量化,综合判别参试材料抽穗期对低温冷害的生态适应性。研究结果表明：籼穗交材料９５ＬＲ１０２后期耐冷能力强;带有部分粳稻血缘、正在生产中大面积种植的杂交稻     

高温胁迫对水稻剑叶保护酶活性和膜透性的影响

对2个耐热性不同的水稻品系进行高温处理（8:00~17:00, 37℃; 17:00~8:00, 30℃）, 测定了高温胁迫对水稻剑叶中保护酶类活性和膜透性的影响。结果表明,水稻剑叶中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POX）和抗坏血酸过氧化物酶（AsA-POX）活性在高温胁迫初期均有明显增加,尔后快速下降, 耐热品系996这     

抽穗开花期不同高温处理对水稻开花习性和结实率的影响

为了探明高温胁迫对水稻的伤害机理,利用人工气候箱在水稻抽穗开花期对2个耐热性不同早稻品种进行不同高温处理,研究高温胁迫对水稻开花习性和结实率的影响。结果表明,随着胁迫温度的升高,日开花数减少,日开花峰值降低,开颖角度减小,花粉粒直径增大,花药开裂、花粉活力、柱头活力下降,结实率降低。相关分析表明,2个品种的结实率与花粉活力、花药开裂系数、柱头活力之间均呈显著正相关（R=0.9733*,0.9768*和0.9270*）。水稻抽穗开花期受高温的危害存在品种间差异,相同高温胁迫下,耐热品种996受高温的伤害小于热敏感品种4628。     

抽穗和灌浆早期高温对耐热性不同籼稻品种产量的影响及其生理原因

选用4个耐热性不同的籼稻品种,分别于抽穗(始穗后0~10 d)和灌浆早期(始穗后11~20 d)进行高温(白天温度>33℃)处理,以同期自然温度(白天温度<30℃)为对照,研究高温对产量的影响及其生理机制。结果表明,与对照相比,高温处理显著降低热敏感品种的花粉可育率、受精率,而耐热品种与对照无显著差异。高温胁迫明显降低热敏感品种的结实率,导致产量显著下降,且抽穗期高温处理影响大于灌浆早期处理。高温胁迫显著增加耐热品种黄华占叶片的抗氧化酶活性,对热敏感品种影响不大。高温胁迫显著降低热敏感品种籽粒ATP酶活性,耐热品种结果则相反。高温处理增加两类品种叶片温度和丙二醛(MDA)含量,降低根系活力和叶片光合速率,耐热品种增降的幅度显著小于热敏感品种。在高温胁迫下较低的叶片温度,较强的根系活力和抗氧化保护系统能力及较高的籽粒ATP酶活性是耐热性品种保持较高产量的重要生理原因,也是耐热品种的重要生理特征。     

不同水稻品种产量对抽穗期高温的响应及其差异

为探讨全球气候变暖情况下,水稻高产稳产栽培技术及耐热新品种选育,以13个杂交水稻品种为材料,在田间自然条件下,研究了抽穗期高温对水稻产量的影响及其品种差异。结果表明,抽穗期温度升高会显著降低水稻产量,该时期平均温度每升高1℃会造成水稻减产15.3%。不同水稻品种对抽穗期高温的响应表现出显著的差异,父本丰新占所配组合对抽穗期高温的耐热能力较差,表现为结实率较低(40.5%～59.3%),而父本GR560所配组合对抽穗期高温有一定的耐热能力,结实率较高(64.9%～75.6%)。水稻抽穗期高温胁迫问题的解决,应侧重于培育生育期与当地栽培环境相适宜的新品种或通过种植制度调整和栽培技术创新,使其避开抽穗期高温。     

水稻籽粒氮代谢几个关键酶对花后高温胁迫的响应及其与贮藏蛋白积累关系

以早籼水稻嘉935和嘉353为材料,利用人工气候箱设高温(32℃)和适温(22℃)处理,探讨了高温对水稻籽粒氮代谢关键酶活性的影响及其与籽粒粗蛋白含量和各种氨基酸组成间的关系,并结合荧光定量PCR对水稻籽粒谷氨酰胺合成酶(GS) 2个同工型基因的表达及其温度响应进行了检测分析。结果表明,花后高温处理对谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)的影响基本一致,均表现灌浆前期升高、后期下降的趋势,但花后高温处理下水稻籽粒中粗蛋白总量和各类氨基酸含量的增加,并不一定是其籽粒氮素物质的转运能力和蛋白质合成能力的增强所致;谷氨酰胺合成酶(GS)在高温处理下的生理活性普遍高于其相应时期的低温处理,其中,GS2是GS基因在水稻胚乳中高表达的一种同工型,在水稻灌浆后期的表达量甚至超过GS1,高温胁迫处理会通过改变GS1和GS2基因在籽粒中的转录水平,从而对水稻籽粒灌浆中后期的GS活性产生调控。     

灌浆结实期低温弱光复合胁迫对稻米品质的影响

近年来,南方水稻抽穗灌浆期低温寡照天气发生频率明显增加,为探明其对稻米品质的影响,在水稻灌浆结实期不同时间段(1～7 d、8～14d、15～21d、22～28d、29～35d)设置低温弱光复合胁迫(LW)、单一弱光(WN)、单一低温处理(LN)和常温常光(NN)4个处理,研究低温弱光复合胁迫对稻米加工品质、外观品质、蒸煮食味品质、RVA谱特征值等的影响。结果表明,不同处理方式间的垩白米率、垩白大小和垩白度均表现为LWLNWNNN,且灌浆结实期各阶段的复合胁迫均较对照NN差异极显著或显著,除了2016年灌浆结实1～7d的垩白度外,灌浆结实21d内的复合胁迫与单一弱光、低温差异也显著或极显著,单一胁迫低温、弱光在灌浆结实21d内较对照NN差异极显著或显著,其中单一低温与弱光在部分处理下差异达显著水平,灌浆结实21d后,复合胁迫与单一弱光、低温部分差异显著,弱光与低温无显著差异。不同处理间的糙米率、精米率和整精米率均表现为NNWNLNLW,其中,灌浆结实21d内,复合胁迫及单一低温、弱光较对照NN差异极显著或显著,灌浆结实21d后,部分时间段差异显著或极显著。低温弱光复合胁迫及单一胁迫对加工品质影响程度按大小依次为整精米率、精米率、糙米率,且灌浆结实21d内处理的影响大。对蒸煮食味品质,低温弱光复合胁迫极显著或显著降低了稻米的直链淀粉含量、胶稠度、外观、黏度和食味值,显著或极显著提高了蛋白质含量和硬度,单一胁迫低温、弱光表现与复合胁迫相同的影响,且灌浆结实21d内,除2016年的胶稠度,单一低温、弱光较对照NN差异显著或极显著,单一低温、弱光较复合胁迫差异也多显著或极显著。从水稻RVA谱特征值来看,低温弱光复合胁迫及单一胁迫造成稻米的峰值黏度、热浆黏度与崩解值下降,最高黏度、消减值与峰值时间上升,除灌浆结实29～35 d的崩解值外,复合胁迫较对照NN差异达极显著或显著水平,部分指标的低温、弱光较对照NN差异也达显著水平。总之,灌浆结实期各时间段的低温弱光复合胁迫及单一胁迫造成稻米品质不同程度下降,且以灌浆结实21d内复合胁迫的影响较大。     

Wheat Cultivars Adapted to Post-Heading High Temperature Stress

The existence of genetic variation in wheat for tolerance to high temperature stress has been reported but cultivars released for a particular production system often are not characterized. The objective of this study was to identify and describe the characteristics of wheat cultivars adapted to production systems with risks of high temperature during the post‐heading period. Fifteen diverse wheat cultivars and one unreleased genotype were evaluated at the Texas A&M University Agricultural Research and Extension Center, Uvalde, TX, during two seasons characterized by daily maximum temperatures as high as 36 °C. Measurements during both seasons included days to heading, days to physiological maturity and grain yield. Large and significant (P < 0.05) grain yield differences were measured among cultivars within each season. Yield varied between 2979 and 4671 kg ha^?1 in the first season and between 1916 and 5200 kg ha^?1 in the second season. Late planting in the second season delayed heading date resulting in the post‐heading period to coincide with periods of high temperatures. Cultivars that headed early, in general, yielded better than cultivars that headed later within each season with yield reduction of 35.3 kg ha^?1 in the first season and 91.0 kg ha^?1 in the second season for every 1 day delay in heading after mid‐March. Early‐heading cultivars outperformed later‐heading cultivars because of two distinct advantages: the early‐heading cultivars had longer post‐heading and, therefore, longer grain filling period than the later‐heading cultivars. In addition, early‐heading cultivars completed a greater fraction of the grain filling earlier in the season when air temperatures were lower and generally more favourable. The advantage of earlier‐heading cultivars was also manifested in the amount of green leaves retained to anthesis. Earlier‐heading cultivars produced fewer total leaves per tiller but retained more green leaves and lost fewer leaves to senescence at anthesis than later‐heading cultivars. The results suggest that early heading is an important and effective single trait defining wheat cultivars adapted to production systems prone to high temperature stress during the post‐heading period.