浅谈低温冷害对水稻的影响
低温冷害对水稻生育及产量的影响及预防措施

1 水 稻低 温冷 害 的类 型
水 稻低 温 冷 害通 常是 指水 稻遭 遇 到发 育 最低 临
一
混 合 型冷 害是 指延 迟 型冷 害 和障 碍 型冷 害在 同
年 度 中发 生 。生育 初期 遇低 温延 迟 生育 , 穗 、 孕 抽
开 造 既 界温 度 以下 的低 温 ,导致 水 稻不 能 正常生 长 发 育而 穗 、 花期 再 遇 低 温 . 成 不育 或 部 分 不 育 , 有 部 又延迟 成熟 , 发生 大量秕 籽粒 。 造成减 产 的灾害 。根据 水稻植 株 的受 害情 况 , 温冷 分颖花 不育 , 低
害可分 为延 迟型 、 障碍型 和混合稻 生长 发 育 和 水 稻 生产 的影 响
21 低 温 对 营 养 生 长 的 影 响 .
延 迟 型冷 害是 指在 水稻 生 育期 间 .特 别 是 营养
水 稻 营 养 生 长期 遇 低 温 将 发生 延 迟 型冷 害 , 主
了水 稻 的产 量和 品质 。水稻 生产要 提质增 效 , 就必须 育 的临界温 度 1 q 。 特点是 花粉 粒成熟 度不好 , 8C 其 不 科学 应对 , 极 预 防 , 低温 冷 害造 成 的影 响降 到最 能授粉 . 积 把 形成 空壳 。 低。
13 混 合 型 冷 害 .
雄穗。
73 晾晒 .
7 收 获 、 晒 、 粒 晾 脱
71 适 时 收 获 .
每个 制种 户都 要 准备 足够 的棚 布 , 以防天 气变
化, 防止 雨 淋 、 冻 降低 芽 率 。场 院 晾 晒要 勤 翻 、 霜 勤
充 避 保证 种 子 使用 机 械收 获时 要求 种穗 在 秆 上 的含水 量 不能 晒 , 分 利 用秋 后 的 光热 资 源 . 免 霉 烂 , 大 于 2 %。 5
2009年低温冷害对水稻影响研究分析

日。2 0 0 8年 5月 1 0日插 秧 , 后水 稻秧 苗 返 青 正 常 , 蘖 插 分 快 , 量较高。 20 产 而 0 9年 也是 在 5月 1 日插 秧 , 后 因低 0 插
温 、 风等造 成水稻 大缓苗 , 青 期为 7d 与 20 大 返 , 0 8年 相 比 没有 体 现 出早 插 的生 长优 势 。 5月 2 ~ 5 日插 秧 的 返 而 02 青 期 为 3 d左 右 , 近 常 年 。详 见 表 1 接 。 表 1 不 同 时期 插 秧 对 水 稻返 青 的 影 响 …
i cu ig s lc in o u tb e v rey r n p a t g i i n ce t c f l n g me t n l d n ee t f s i l a it ,ta s ln i n t o a n me a d s in i ed ma a e n . i f i
对 水 稻 产量 及 产 量 性 状 四 个方 面 的影 响 进 行分 析 , 就此 提 出 了科 学 选 择 主 栽 品 种 、 并 因地 制 宜 适 时 插 秧 、 学进 行 田 间管 科
理 三 个 方 面 的技 术 建 议 。 关 键 词 : 温 冷 害 ; 青 ; 蘖 ; 育 进 程 ; 量 性 状 低 返 分 生 产
年 水 稻 分 蘖 盛 期 为 6月 2 1日- 7月 5 日 ,晚 6 8 d 2 0 ~ ;0 8
1 低温对 水稻 生产 的影响
1 1 低 温 对水 稻 返 青 的 影 响 . 多 年 实 践证 明 , 原 县 水 稻适 宜 插 秧 期 为 5月 1 ~ 5 汤 0 2
农业领域冬季寒潮影响及农作物防冻保护策略

农业领域冬季寒潮影响及农作物防冻保护策略冬季寒潮是农业生产中一项严峻的挑战,它对农作物的生长和产量产生着深远的影响。
本文将探讨冬季寒潮对农作物的影响以及相应的防冻保护策略。
一、冬季寒潮对农作物的影响寒潮带来的低温会导致农作物的生长受阻、病虫害增多以及产量降低。
下面我们来详细阐述冬季寒潮对农作物的影响。
1.1 温度过低对农作物生长的影响冬季寒潮带来的低温会影响农作物的生长过程。
例如,低温会抑制农作物的花粉萌发和受精过程,导致花粉不容易授粉,从而降低了农作物的结实率。
此外,低温还会减慢农作物的生长速度,延长其生长周期,导致农作物的产量减少。
1.2 病虫害的增殖低温不仅会影响农作物本身,还会对病虫害的增殖产生积极的影响。
一些病虫害在低温条件下容易繁殖和传播,导致农作物遭受更严重的损害。
因此,冬季寒潮不仅对农作物的生长造成了直接的影响,还会间接地导致病虫害的增加。
1.3 产量减少冬季寒潮对农作物的生长和病虫害的增加都会直接导致农作物的产量减少。
低温条件下,农作物的生长受限,很多作物可能无法达到预期的产量水平。
同时,由于病虫害的加剧,作物的损失也会增多,进一步减少可收获的产量。
二、农作物防冻保护策略为了减轻寒潮对农作物的不利影响,农业界采取了一系列的防冻保护策略。
以下是几种常见的策略:2.1 提前收获对于一些极度寒冷地区的农作物,采取提前收获的策略是非常有效的。
提前收获可以避免作物在低温环境下继续生长,减少了受冻的风险。
2.2 土壤覆盖使用覆盖物覆盖土壤可以有效地保温。
例如,在农作物的根部覆盖一层稻草或塑料薄膜可以保持土壤温度,减少低温对作物根系的冻害。
2.3 喷洒保护剂一些特殊的保护剂可以喷洒在农作物上,形成保护膜,提高农作物的耐寒性。
这些保护剂可以改善植株的细胞活性,增加植株对低温的抵抗力。
2.4 温室种植在极寒地区,农民采用温室种植的方式可以提供恒温的环境,保护农作物免受寒潮的侵袭。
温室内通常设置了加热设备,使温度维持在适宜的范围内,促进农作物的正常生长。
低温对水稻育壮秧影响及预防措施论文

低温对水稻育壮秧的影响及预防措施[摘要] 培育壮秧是水稻创造高产的基础,水稻育苗期间出现的低温冷害天气会对培育壮秧构成严重影响,主要造成水稻秧苗生长缓慢,病害发生严重,成苗率降低等,因此必须在生产上采取积极有效的预防措施,改进育苗技术,保证水稻稳产、高产。
[关键词] 水稻;壮秧;低温;措施盘锦市位于辽宁省中南部,辽河三角洲最南端,处在温带大陆性半湿润季风气候区,是我国著名的优质水稻产区和商品粮生产基地。
全市水稻种植面积达170万亩,占全市粮食总面积的90%以上。
种植的水稻品种主要是生育期在160d左右的中晚熟品种,每年4月份进入育苗播种期。
然而近年来,随着全球气候变暖,异常低温天气频繁发生,主要是在水稻育苗期间常伴有低温、寒流、倒春寒天气,对培育壮秧构成严重影响。
例如2006年和2010年四月份就分别出现了一次严重的低温天气过程,造成水稻秧苗生长缓慢,病害发生严重,成苗率降低,插秧期推迟,给水稻生产造成重大影响。
培育水稻壮秧是创造高产的基础,因此,采取积极有效的预防措施,抵御低温冷害是保证盘锦水稻稳产、高产的关键。
一、低温对水稻育苗的影响和危害低温条件下对秧苗影响和危害主要表现在以下几点:1.水稻种子发芽慢、出苗慢、生长慢盘锦地区水稻育苗多不催芽,如不催芽正常的气温条件下发芽需要3~4d,出苗也需要3~4天,也就是从播种到出苗一般需要6~7d时间,但在低温年份出苗时间要延长。
以2006年为例,4月中旬出现了极端的低温天气,日平均气温为6.3℃,较历年偏低3.7℃,播种后水稻迟迟不发芽,4月7~8日播种的到21~22日才出苗,出苗时间长达13~14d,比正常年份延长6~7d。
出苗后生长仍然缓慢,5月1日叶龄只有1.5~2.0片,一般较常年少1.0~1.5片,到5月20日插秧时,叶龄也只有3.0~3.5片,较历年同期少1.0片,因此造成插秧始期推迟。
2.发病严重在低温情况下,小苗在不良的环境下生长时间长,生长发育缓慢、能量消耗大、代谢失调、抗性下降、病害发生严重。
水稻低温冷害风险评估

水稻低温冷害风险评估随着全球气候变化的加剧,极端气温出现的频率和强度呈上升趋势,尤其是低温可能引起农作物的冷害,对于中国这样一个农业大国来说,水稻低温冷害愈发引人关注。
本文将主要探究水稻低温冷害的风险评估。
一、水稻低温冷害概述水稻作为我国的主要粮食作物,对温度敏感,尤其是低温对水稻的冷害会对其生长发育产生不利影响,甚至可能造成渐冻病等严重后果。
低温冷害一般包括以下三种类型:①寒害:暂时性低温所引起的植物受冻现象,主要是由蔓延的低温环境引起的。
②冻害:非常低环境温度引起的直接伤害,常常会导致植物的弯曲、损坏和死亡。
③渐冻病:在长时间低温的环境下,植物不再生长,逐渐衰弱至最后死亡。
低温冷害一般会造成以下方面的影响:1.制约生长:中断幼苗的生长,延迟成熟期,影响产量和品质。
2.抑制物质代谢:低温会影响植物内部的物质代谢,降低产奶和糖的含量,降低水稻的生产力。
3.引发病害:低温环境也是病害的高危时期,特别是霜霉病、叶枯病、纹枯病等病害发生率高。
4.影响水分平衡:低温会导致水分平衡失调,影响水稻吸收和利用水分的能力。
二、水稻低温冷害预警和评估方法在水稻低温冷害的防范措施中,预警和评估都是重要的一环,准确预警和综合评估水稻低温冷害的风险和程度,能够帮助农民及时采取应对措施,降低损失。
目前进行水稻低温冷害预警和评估,主要有以下几个方法:1. 数值模拟法数值模拟法通过建立模型,通过气象站点气温和降水数据,预估近期水稻的状况。
这种方法通常用于实时过程预测,能够外推14天以上,但需要专业人员进行操作,同时局部现象预测准确度较低。
2.观测记录技术观测记录技术,即对水稻低温冷害的生态环境、生物学事件、作物生长与开花、雌雄花比例、取样与分析等进行观测记录,根据成果和实际情况进行评估。
这种方法简便易行,直观可见,但需要大量的人力物力成本,同时评估结果具有地域性。
3. 综合评估法综合评估法依据多维度气象数据,结合物理生理模型、数学语言等工具从多层面观察气象变化的特征,进行预测评估。
低温冷害对水稻生育的影响及防御措施

7 0 d。 -1
品种 的选择 。要充分 了解 水稻 品种 、 态 区划 及 生
33 盛夏低 温 .
一
当地 气候 条 件 等相 关知 识 ,不 能盲 目引 种 和越 区种
播 期 的选择 。把握 当地气 候规 律 , 常关 注 天气 经
其 对水 稻 生产影 响 更为 重要 。
2 低温 冷 害近期 概 况
生 了低 温冷 害 ( 1 , 使 水 稻 总 产量 明显 下 降 , 表 )致 稻
米 品质 也不 同程 度 的受 到 了影 响
低 温 冷 害是 指 作 物在 生 长 期 内 。因气 温 连续 偏
表 1 2 0 — 0 6年气 温 实况 统计 表 O2 20
生 ,进而 推 迟并 延 长水 稻分 蘖 期 。或 者减 少 有效 分 影 响 有效 分 蘖 , 降低 产 量 ; 穗 期 遇 到 低温 冷 害 , 孕 轻 蘖 。2 0 0 3年 和 2 0 0 6年 分 别 出现 了初 夏 低 温 ,其 中 者 降低 颖 花 数 , 延迟 抽 穗 开 花 时 间 , 者 发育 受 阻 , 重
般是 在 7月 下 旬至 8月上 旬 期 间 日平 均气 温 植 。早 熟 、 抗病 、 耐寒 等优 良品种 为首 选 。
低于 1 7℃ , 者极 端 气 温 连 续 3天 低 于 l 或 6℃。 导 易
致 障 碍 型 冷 害 , 而影 响幼 穗 分 化 , 孕 颖 花增 多 , 变化 , 进 不 选择 合适 的安 全播期 , 以避 开冷 害 。一 般来说 ,
造成 空秕 率增 加 。 0 2 2 0 2 o — 0 5年盛 夏 连续 出现低 温时 用历 年 日平 均气 温稳定 通 过 l 0℃的 日期 和 当年 日平
低温冷害对水稻的影响及防御措施

低温冷害对水稻的影响及防御措施水稻冷害,是指水稻遭遇生育最低临界温度以下的低温影响,从而导致水稻不能正常的生长发育而造成减产的灾害。
根据受害时期的不同,可分为延迟型冷害、障碍型冷害和混合型冷害。
一、水稻冷害的类型和特征1、延迟型冷害水稻在营养生长期,有时也包括生殖生长期,在较长时间内遭遇较低温度的危害,削弱了稻株的生理活性,使生育拖后,抽穗开花延迟,不能充分灌浆成熟而导致显著减产。
也有前期气温正常,抽穗并末延迟,而后期由于异常低温导至延迟开花授粉灌浆成熟。
水稻遭遇延迟型冷害,秕粒增加,千粒重下降,米质差,减产严重。
2、障碍型冷害水稻在生殖生长期,遭受短时间异常的相对强的低温,使花器的生理机制受到破坏,造成颖花不育,出现大量的空壳,而严重减产。
根据遭受低温危害时期,又分为孕穗期冷害和抽穗开花期冷害,孕穗期气温低于17℃5~6天,就会造成大片颖花退化或不能形成正常的花粉粒和卵细胞,造成大量空壳;抽穗开花期气温低于20℃就会发生大量颖壳不开,花药不裂,散不出花粉或花粉发芽率大幅度下降,因此不育,造成减产。
3、混合型冷害在同一年度中,延迟型冷害和障碍型冷害同时发生,生育初期遇低温延迟根茎叶分蘖的生长发育,延缓稻穗分化,延迟抽穗,影响产量。
孕穗,抽穗,开花期又遇低温会造成颖花不育或部分不育,延迟成熟,产生大量空秕籽粒。
二、低温冷害对水稻营养生理的影响1、低温削弱光合作用,主要是低温导致叶绿体中蛋白质变性,酶的活性降低,从而降低植株光合强度。
2、低温降低呼吸强度,呼吸作用是维持植物生长发育不可缺少的条件,水稻在生育过程中,温度从适温每下降10℃,其呼吸强度要降低1.6~2.0倍。
3、低温对矿质营养吸收的影响,根吸收矿质元素的能量来自呼吸作用,低温使根的呼吸作用减弱,供给植物吸收矿质营养所需的能量就减少,导致植物对营养物质的吸收率减弱,植株养份平衡受到破坏。
4、低温对养份运转的影响,低温不仅降低水稻植株光合强度,影响根系对矿质营养的吸收而且还妨碍光合产物和营养元素向生长器官运输,降低运转速度。
低温天气对水稻育苗的影响及预防措施

低温天气对水稻育苗的影响及预防措施摘要:水稻是我国重要的农作物之一,水稻正常生长发育必须有适宜的温度条件,若是在生育期间遭受了连续低温,或短期低温的影响,则会导致生长发育延迟,或发生生理障碍而造成减产,这种现象称为低温冷害。
低温冷害在水稻不同的生长发育期出现,往往对水稻造成难以估量的损失。
关键词:低温天气;水稻育苗;影响及预防措施引言水稻是我国国民重要的粮食来源,其种植质量以及产量的高低对我国农业生产发展的影响作用极大。
因此,为有效提升水稻的种植效率,深入探究制约水稻生长发育的因素具有十分的必要性。
文章将以低温天气为例,进行简要阐述。
1低温天气对水稻育苗的影响1.1稻瘟病低温冷害是水稻产量下降的主要问题,平均四年到五年就有会发生一次低温冷害,造成了较大的经济损失,为了减少低温环境对水稻的影响,需要相关种植人员推迟育秧和插秧的时间,降低了水稻的生理活性,缩短了水稻的成长时间,水稻无法正常的成长发育,造成严重的减产,由于连续数日的阴雨天气,水稻的成长受到严重光照不足、低气温、高湿度的影响,不仅减少了水稻的灌浆速度,还会造成水稻体内游离氮的增加,水稻的抗病能力得到了削弱,很容易受到稻瘟病的大肆侵袭,提高水稻的感病率。
1.2不当栽培在低温的气候条件下,水稻很容易受到冷害问题的影响,造成减产,但降低水稻的产量并不完全是冷害所导致的,同样是低温年份,水稻可能受到的灾害程度存在着一定的差异性,有的年份水稻会出现严重减产,而有的年份水稻则是正常成长,说明了栽培条件对水稻的产量同样重要,冷害所造成的水稻产量损失也存在着差异性,通过详细的分析和了解可以得知不当的栽培措施很容易受到低温侵害而形成生长危害,不正当的栽培方案也是导致连年减产的主要因素,但是受到温度变化所掩盖,不正当栽培措施并没有显露出明显的问题,一旦遇到低温年,低温气候和实际水稻的生长条件之间存在的矛盾就会直接显现出,造成不同程度的减产,不恰当栽培的形式主要有盲目的种植晚熟品种,推迟育秧和插秧的时间,没有定期的对稻田进行补水,氮肥的施肥时间不恰当等。
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浅谈低温冷害对水稻的影响【摘要】概述了水稻低温的危害, 冷害的生理基础、遗传机理、并展望了水稻孕穗期耐冷性的研究前景。
关键词:低温危害、冷害生理、遗传机理水稻是仅次于小麦的世界第二大粮食作物,年播种面积约1.8 亿hm2,产量约占世界粮食总产的1/3。
水稻是一种喜温作物,对温度非常敏感[1]。
在水稻广泛种植的温带、热带、亚热带地区,冷害也会频繁发生,这不仅影响了水稻生产的稳定,也威胁到世界粮食安全。
我国所有稻区均有冷害发生,一般每4 ~5 年就发生1 次较大规模的冷害,使我国灾年年损失稻谷50 ~ 100 亿kg[2]。
东北三省的稻区平均每3 ~ 4 年就会遭遇1 次较大规模的冷害,长江中下游及华南地区的水稻除了受“倒春寒”的危害而造成早稻烂种、烂秧外,还存在“寒露风”的危害,影响晚稻的抽穗与结实。
为了克服低温对水稻的不利影响,除了采取一般的农业措施外,选用耐冷品种是减轻低温冷害最经济、最有效的措施之一。
因此,培育抗冷性水稻品种并应用于生产,保持水稻持续高产、稳产,是当今水稻耐冷育种迫切需要解决的问题之一。
关注水稻安全生产对于中国农业的可持续发展具有十分重要的作用。
本文从低温危害、冷害生理、遗传机理综述了水稻孕穗期冷害的研究进展, 为选育和鉴定耐冷性水稻品种提供参考。
1.水稻低温的危害1.1水稻低温冷害的概念水稻低温冷害是指水稻遭遇发育所需最低临界温度以下的温度, 造成水稻的生理损伤, 导致水稻不能正常生长发育而使产量降低。
水稻生育期中有4个时期最易受冷害影响, 分别是芽期、苗期、孕穗期和开花灌浆期, 其中孕穗期冷害与水稻产量具有密切的关系。
孕穗期冷害是指水稻进入生殖生长到开始抽穗开花期间受到低温的影响, 导致花粉发育不正常继而影响正常开花授粉形成空壳的一种冷害[4]。
这类冷害常在日本东北部及北海道、菲律宾北部、印度北部山区、印度尼西亚山区、尼泊尔、美国加利福尼亚州和我国的东北、云贵高原粳稻区及长江中下游地区的晚稻中发生.1.2水稻低温冷害类型水稻在生长发育过程中,经常会遇到低温和光照不足,由此引起种子发芽不良、烂秧、幼苗生长缓慢、不育、成熟不良,最终导致产量减少。
根据发生特点可将水稻冷害划分为障碍型冷害、延迟型冷害和混合型冷害[3]。
1.2.1延迟型冷害主要是指发生在水稻营养生长时期的冷害,能造成生育延迟。
其特点是在较长的时间内遭受较低温度的危害,导致生长、抽穗和开花延迟,虽然开花和授粉(受精)正常,但不能充分灌浆和正常成熟。
1. 2. 2 障碍型冷害主要是指发生在水稻生殖生长时期的冷害,即在生殖器官分化到抽穗、开花时期遭受短时期的异常低温造成的危害。
它能使花器的生理机制受到破坏,造成颖花不育,形成大量空壳而严重减产。
1. 2. 3 混合型冷害它指延迟型冷害和障碍型冷害在同一年度中发生。
生育初期遇低温,延迟生育和抽穗,孕穗、抽穗、开花期再遇低温,造成不育或部分不育,既有部分颖花不育,又延迟成熟,形成大量空秕粒,导致产量大幅度减少。
作物低温冷害在整个作物生长季的每个阶段都有可能发生,不同时期低温冷害的影响和损失又有较大区别。
根据冷害发生时期分类,还可以把低温冷害分为前期冷害、中期冷害、后期冷害。
显然,也可能有前、中、后期都出现冷害的情况(尽管可能性很小),相当于混合型冷害。
1.3 低温对水稻的危害低温冷害对水稻的危害是多方面的。
水稻对温度、光照等都有一个界限要求,当超出忍受的高低温限度时,轻则受害,重则坏死。
水稻在春季遇到低温不但降低秧苗质量推迟插秧期,更大的问题是延迟返青分蘖和穗分化,对抽穗影响最大。
营养生长期内受低温冷害,穗原始体分化一般推迟5 - 10d,晚抽穗7d左右。
障碍型冷害的危害在水稻生殖生长期遭受低温危害,成为不育空粒以致明显减产。
水稻孕穗期对低温敏感,容易造成不孕;抽穗开花期受到低温危害,颖壳不张开花药不开裂,花粉不发育,所以造成不育粒。
混合型冷害一般对水稻的危害最大。
低温冷害也可造成稻瘟病、水稻鞘腐败病等的发生。
2.冷害的生理基础水稻生殖生长阶段对低温反应敏感的时期有三个,即幼穗分化期(抽穗25-30 天),花粉母细胞减数分裂期(抽穗前10-15 天),抽穗开花期。
水稻生殖生长期受到低温影响会产生障碍型冷害。
水稻生殖器官形成和发育的临界温度比营养养生长期要高,因而它们对低温的反应比营养生长期敏感。
在遇到降温时,水稻茎叶尚无反映,而正在发育的幼穗或花粉却已受害。
由于障碍型冷害定接破坏穗和花的发育,所以是形成籽粒中批的主要原出,也是导致我国水稻遭低温减产的主要原因。
2. 1 低温冷害的减产幅度就安徽省早稻育秧,要求日平均气温要在10℃以上,最低气温在5℃以上,并有3 - 5个晴好天气。
如果低于这些气象条件,便可导致烂秧。
当长时间的低温阴雨、日平均气温偏低2 - 5℃以上,秧苗生理机能便会发生障碍而烂秧死苗。
连阴雨还会引起腐霉菌病害,春播时还会因实施防寒保暖措施,造成缺氧而引起烂秧。
实践证明,早籼稻幼苗,当日平均温度在6~7℃、连续阴雨达2~3d,就会造成烂根,天晴后便青枯死苗。
秋季当一次强冷空气侵入我省时,各地气温骤降,极易形成干冷型“秋分寒”或“寒露风”。
双季晚稻正在抽穗扬花,极易导致空壳、瘪粒而减产。
皖西高寒山区的“青疯灾”可提早到8月中、下旬,主要危害中稻。
比如, 1971年9月中下旬江南大部遭受一次冷害,连续数天刮偏北风,气温持续下降,许多地方日平均气温降至16℃左右,部分地区晚稻空壳率达25% - 45% ,严重的甚至达60%以上[6]。
2.2冷害对水稻的生理影响2.2.1在低温胁迫条件下植物体内过多积累活性氧自由基,引起膜脂过氧化导致低温伤害,同时积累了大量的膜脂过氧化产物丙二醛,因而丙二醛的产生量是鉴别逆境胁迫对生物膜危害程度的一个重要指标。
脯氨酸是重要的渗透调节物质和营养物质,它的增加积累能提高细胞的保水能力、对细胞的生命物质及生物膜起保护作用。
一般认为,脯氨酸是具有低温保护效应的物质,高浓度的脯氨酸是抗冻性提高的重要原因之一[7-8]低温胁迫可对水稻整个代谢和生理过程造成不可逆伤害,可使膜透性增加,叶绿素合成受抑制和破坏叶绿体结构,导致光合能力下降。
低温可增加冷敏感植物和耐冷植物发生光抑[9-10]。
2.2.2宋广树等认为叶绿素含量降低幅度与耐冷系数之间的相关性在苗期相对较弱,在孕穗期、抽穗期和灌浆期均表现较强与叶绿素的合成时期主要在苗期之后有关,苗期叶绿素含量的合成受到抑制在后期的发育阶段可以得到补偿,然而,孕穗期、抽穗期和灌浆期低温抑制了叶绿素的合成,但在后期的生长发育阶段很难得到补偿,也正因为如此,在水稻发育的中后期,具有良好光合作用的倒三片叶是决定水稻产量的关键因素。
2.3冷害对水稻生长发育和成熟的影响2.3.1在营养生长期主要影响叶片、分渠和根系,温度低,出叶间距较长,叶片小而少,使总叶面积减少,单位叶面积的光合作用活性减弱,单株根数较少,根长变短,影响养分的吸收。
温度低时,分渠速度减慢,分渠时间延长,无效分渠增多。
2.3.2在生殖生长期,遇低温,将使幼穗分化进程减缓,小袍子形成期和花粉母细胞减数分裂期受低温危害机会增多,抽穗开花显著延迟,花粉发育不正常,不育率增加。
2.4其他影响一是低温延缓发育速度,致使水稻在秋霜来临时都不能完全成熟; 二是低温引起水稻的生长量(株高、叶面积、分蘖数等)降低, 降低群体生产力;三是低温使水稻的生殖器官直接受害, 影响正常结实造成不孕, 空秕率增多[7]。
此外, 不同生长时期的低温对水稻的影响也不同。
例如, 育秧期低温会导致秧苗失绿、发僵、枯萎甚至死苗等; 开花期低温则易导致花药不能正常裂开散粉、散落到柱头上的花粉不能正常萌发受精, 直接影响受精结实;灌浆期遭受低温, 就会抑制叶片正常光合作用和光合产物的运输, 进而使稻谷的充实度变差、品质变[8]。
3.遗传机理3.1 耐冷基因定位水稻耐冷基因的定位是利用分子标记辅助技术将来自耐冷资源如一些野生稻或粳稻等的耐冷基因转入缺少耐冷特性的水稻主栽品种的前提。
水稻耐冷性是一种较复杂的数量性状,在各生育时期表现出不同的冷害反应,各生长器官对低温的抵抗反应以及对整个植株体生长发育的影响程度也不一样。
传统数量遗传学无法鉴别出控制耐冷性的单个基因,难以确定其具体的染色体座位。
因此,只有借助分子标记技术,采用适当的统计学方法才能将控制与耐冷性有关的某一性状的多个基因区分开来,并将它们一一定位于染色体上,进而才能分析各基因的单个效应及其互作效应。
迄今为止,已有大量冷胁迫条件下有关水稻农艺、产量及生理的数量性状位点定位的报道。
钱前等[11]利用典型的籼粳杂交( ZYQ8 /JX17) 的DH 群体,检测到与苗期耐冷性相关的4 个QTL; 陈大洲等[12]利用协青早B/东乡野生稻的BC1F1 群体,检测到与苗期耐冷性相关的2 个QTL; 詹庆才等[13]利用籼粳杂交( 二九青/Yukihikari)的RIL 群体,检测到与苗期耐冷性相关且相对较稳定的2 个QTL; 藤胜等[22]利用典型的籼粳杂交( ZYQ8 /JX17) 的DH 群体,检测到与低温发芽力相关的2 个QTL; Saitot 等[14]在第3、4 染色体上检测到与孕穗期耐冷性相关的QTL; 叶昌荣等[15]利用农林20 /冲腿组合的F 家系在第3、7 染色体上检测到与孕穗期耐冷性相关的QTL; Jeong[16]利用密阳23 /Stejaree 45 的FR RIL 群体,在第5、12 染色体上分别找到了与秆长缩短率和穗粒数减少率相关的QTL。
至今有关耐冷性QTL 的报道比较集中于水稻苗期和孕穗期的耐冷性,而对芽期耐冷性QTL 的报道则很少。
近年来水稻耐冷相关性状的QTL 定位研究结果,共定位了28 个与耐冷相关的QTL,分布于水稻12 条染色体上不同的基因组区域。
控制耐冷不同形态性状的QTLs 表现出不同的遗传特点,因此,不同鉴定时期对耐冷性状的表达和QTLs 定位结果影响较大,同一群体在不同的鉴定时期所检测到共同的QTLs 较少。
乔永利等[17]利用籼粳杂交———密阳23 号/吉冷1 号的F2∶ 3代为作图群体,检测到了3 个与芽期耐冷性相关的QTLs,分别位于第2、4、7 号染色体上。
随后,韩龙植等[27 ~29]以同一群体———密阳23 号/吉冷1号的F2∶ 3代家系继续深入研究,检测到第2 染色体RM29~ RM262 区间的qLVG2、第7 染色体RM336 ~ RM118 区间qLVG7 -2 和qCIVG7 - 2 共3 个与芽期耐冷性有关的QTLs[27];在苗期耐冷性试验中,分别检测到1、5、9 号染色体上苗期耐冷相关的QTLs 各1 个,其中qSCT - 1 对表型变异的贡献率最大,达15. 5%; 而在孕穗期耐冷试验中,检测到分别位于1、2、4、11 和12 染色体上QTLs 各1 个,对表型变异的结实率为5. 6% ~8. 2%。