高温胁迫对水稻剑叶氮代谢的影响

对水稻耐热品系996和热敏感品系4628抽穗期进行高温处理（08：00-17：00为37℃，17：00至次日08：00为30℃），研究高温胁迫对水稻剑叶氮代谢的影响。结果表明，高温胁迫下，水稻剑叶总氮含量、硝酸还原酶活性呈下降趋势，996下降幅度小于4628；可溶性蛋白质含量先升后降，996始终高于4628；热稳定蛋白含量、游离脯氨酸含量、游离氨基酸含量和游离脯氨酸／游离氨基酸比值均呈上升趋势，在整个处理期间，耐热品系996各指标的上升幅度均高于热敏感品系4628。     

抽穗期高温胁迫对水稻开花习性及结实率的影响

以耐热水稻品系996和热敏感水稻品系4628为材料,抽穗期在人工气候室进行高温[37℃(09:00—17:00)/30℃(17:00—09:00)]和适温[30℃(09:00—17:00)/25℃(17:00—09:00)]处理,研究高温对水稻开花历期、开花动态、柱头活力、花粉活力、花药开裂和结实率的影响。结果表明,高温胁迫下,两品系均表现为开花历期缩短、日开花时间延长、峰值降低、颖花开颖时间延长、开颖角度增大、花药开裂受阻、花粉活力下降和柱头活力降低,最终导致结实率显著下降。但是,与热敏感品系4628相比,高温下,耐热品系996具有较大的开颖角度和花药开裂系数,较强的花粉活力和柱头活力,较高的结实率和较低的热害指数,表现出较强的耐高温能力。     

高温胁迫对水稻剑叶净光合速率和叶绿素荧光参数的影响

对两个耐热性不同的水稻材料进行高温处理(8:00-17:00,37℃;17:00-8:00,30℃),研究了高温胁迫对水稻剑叶净光合速率和叶绿索荧光参数的影响.结果表明,高温胁迫下两个材料的剑叶光合速率迅速降低,热敏感的4628比耐热的996下降幅度更大.高温下 996 PSⅡ反应中心和天线系统受到的伤害轻,反应中心过...     

水稻开花期高温胁迫下的花粉育性QTL定位

 以耐热水稻品系996和热敏感品系4628为亲本构建的重组自交系为材料,采用水稻开花期高温胁迫下的花粉育性为指标,对水稻耐热性进行了QTL分析。采用复合区间作图法检测到2个花粉育性耐热性QTL,暂命名为qPF4和qPF6。qPF4位于第4染色体上的RM5687―RM471区间,LOD值为7.54,对高温胁迫下花粉育性的表型解释率为15.1%,来自耐热亲本996的等位基因使高温下花粉可育率提高7.15%。qPF6位于第6染色体上的RM190―RM225标记区间,LOD值为4.43,对高温胁迫下花粉育性的表型解释率为9.31%,能使高温下花粉可育率提高5.25%,加性效应亦来自耐热亲本996的等位基因。定位到的2个耐热QTL为进一步精细定位以及通过分子标记辅助选择培育耐热水稻新品种奠定了基础。     

水稻开花期高温胁迫条件下生理生化特性的变化及其与品种耐热性的关系

以5个杂交水稻组合为材料,研究了开花期人工高温胁迫处理对剑叶部分生理生化特性的影响。结果表明,水稻开花期高温胁迫处理降低了剑叶光合速率、叶绿素含量,增加了可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。相关分析表明,开花期高温胁迫处理后叶绿素含量、游离脯氨酸含量、MDA含量和SOD活性的变化幅度与品种的热敏感指数呈显著或极显著相关关系,此4项指标的变化幅度可作为水稻开花期耐热性鉴定的生理指标。耐热性强的水稻品种,在开花期高温胁迫处理后剑叶叶绿素含量下降幅度小,游离脯氨酸含量和SOD活性增加幅度大,MDA含量增加小。建立了热敏感指数与MDA含量、游离脯氨酸含量和SOD活性变化幅度的逐步回归方程,可用于对水稻开花期的耐热性进行定量分析。     

水稻器官形态和干物质积累对穗分化不同时期高温的响应

为明确水稻穗分化期高温对生长发育所造成的影响,以耐热籼稻黄华占和热敏感籼稻丰两优6号为材料,利用人工气候箱在穗分化期进行40℃(10:00-15:00)高温处理,以人工气候箱32℃适温处理为参考,室外环境温度为对照(CK),研究枝梗-颖花分化期(Ⅰ期)和花粉母细胞形成-减数分裂期(Ⅱ期)高温胁迫对水稻器官形态及干物质积累的影响。结果表明:1)Ⅰ期高温抑制幼穗分化,使穗分化期延长2.5~8.8 d;Ⅱ期高温阻碍水稻抽穗,导致穗分化期延长6.8~7.1 d,显著缩短上部茎节,降低抽穗度,其中热敏感品种降幅大于耐热品种;2)穗分化期高温处理显著降低每穗颖花数和颖花大小,颖花数下降原因在不同处理时期间存在差异,Ⅰ期高温减少颖花分化数;而Ⅱ期高温显著加速颖花退化,两个品种退化幅度均达50%以上,并显著降低了花药大小和颖花受精率,热敏感品种丰两优6号受高温影响要大于耐热品种;3)高温对叶片生长有促进作用,Ⅱ期高温处理表现尤为明显,两个时期高温处理对上3叶净光合速率和水稻单茎干物质积累没有显著影响。Ⅰ期高温不同部位间干物质积累无显著差异,而Ⅱ期高温显著降低茎鞘和穗部干物质积累,但高温导致高节位分枝发生,积累了一部分干物质,整体上单茎干物质积累量并没有显著下降。     

幼穗分化后期异常温度对蜀恢527育性的影响及其生理机制

幼穗分化Ⅴ期以平均温度为36.33℃的高温处理水稻恢复系蜀恢527,每天6 h,6 d后花药中正常花粉数减少,花粉活力减弱,自交结实率下降.幼穗分化Ⅶ期以日均温为20℃的低温连续处理蜀恢527,6 d后产生危害,表现与高温处理相似.高温危害大于低温危害.高、低温处理均导致POD活性变化而影响花粉育性.高温处理后花药中淀粉含量与花粉育性关系密切,而低温处理后脯氨酸含量与花粉育性关系密切.     

高温胁迫对爪哇稻剑叶抗氧化酶及膜透性的影响

为了探讨耐高温能力不同的爪哇稻品种在高温胁迫条件下生理指标响应的差异,设置自然温度和高温胁迫2个处理,研究不同温度对爪哇稻剑叶抗氧化酶类活性和膜通透性的影响。结果表明,爪哇稻剑叶中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在耐热性不同的2个品种中具有不同的变化趋势,在耐热品种IRAT109中,SOD和POD活性在高温胁迫过程中一直升高,但在热敏感品种19 D中则表现为先升高后降低。过氧化氢酶(CAT)活性在高温处理过程中都表现为下降的趋势,热敏感品种19 D的下降幅度要大于耐热品种IRAT109。谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性在高温胁迫下呈现出上升的变化趋势,且热敏感品种19 D的上升幅度大于耐热品种IRAT109。丙二醛(MDA)和叶片相对电导率在高温处理过程中一直处于增加状态,耐热品种IRAT109的增加幅度小于热敏感品种19 D。推测耐热品种IRAT109的耐高温原因可能是由于产生较少的活性氧,且具有较高的抗氧化酶活性来高效地清除活性氧。     

2,4-表油菜素内酯缓解水稻花期高温胁迫的生理机制

为探究喷施2,4-表油菜素内酯(EBR)在水稻开花期缓解高温胁迫的作用,研究分析了在高温胁迫下喷施EBR对水稻产量构成因素、花粉活力、抗氧化酶活性以及内源激素的影响。结果表明,水稻花期受高温胁迫后,结实率、花药开裂率以及穗子花粉活力明显降低,而喷施EBR后水稻的结实率、花药开裂分别提高24.09%、55.4%,且穗中部和下部花粉活力提高了8.64%和24.2%。在高温胁迫下,SOD、POD、CAT活性显著降低,脯氨酸和可溶性糖含量减少,喷施EBR后SOD酶活性提高51.76%,脯氨酸和可溶性糖含量分别增加8.23%和11.02%,但对POD和CAT酶活性无显著影响。此外,高温胁迫下,内源激素ABA含量上升,GA含量降低,而喷施EBR后ABA含量提高4.78%,GA含量降低18.81%。表明喷施EBR可以通过调节水稻内源激素的变化缓解高温伤害。     

外源硅减轻高温引起的杂交水稻结实降低

选用硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)为硅源,于大田条件下对耐热性不同的2个杂交水稻组合在拔节期连续3次喷施4个浓度水平(T-CK,0mmol/L;T-1.25,1.25mmol/L;T-2.50,2.50mmol/L;T-3.75,3.75mmol/L)的外源硅,研究施硅对花期自然高温和自然常温下杂交水稻柱头授粉性能、花药开裂性能和受精率的影响,并筛选适宜浓度的硅酸钠施用方案。结果表明,在田间高温条件下,与T-CK相比,施硅处理(T-1.25、T-2.50和T-3.75)使热敏感组合金优63和耐热组合汕优63的颖花受精率分别提高10.6和4.7百分点(绝对值);花药基部开裂宽度分别增加19.0%和10.3%(相对值);每柱头花粉萌发数增加16.9%和39.6%;授粉总数分别增加3.4%和30.5%;花粉萌发率上升11.3和7.0百分点;花粉萌发数大于10粒的小花的占比上升9.3和27.6百分点;花粉总数小于20粒的小花占比下降18.8和8.1百分点(相对值)。经对两个组合在常温和高温下施硅的花药发育及授粉特性的解析,初步认为外源硅对水稻授粉性能有综合提高作用,但比较而言,其作用可能主要与提高花粉发育质量有关,而提高授粉总数和改善花药裂药性能也有一定的辅助作用。此外,外源硅施用对高温敏感组合效果更佳,其适宜的喷施浓度为2.50mmol/L。