高温胁迫对水稻花器官及稻米品质影响的研究进展
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响
随着地球气温不断升高，高温对于水稻的生长和发育造成了越来越大的影响。
目前，黄河三角洲地区是我国主要的水稻种植区之一，也受到了高温的影响。
本文将探讨高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响。
1.1 高温引起水稻生长期缩短
高温条件下，水稻生长期缩短，导致水稻生长不充分，缺乏生长物质，产量减少。
1.2 高温影响水稻开花和结实
高温天气会使得水稻花药早期发育，花粉数量减少，导致结实率下降，从而影响水稻产量。
1.3 高温引发水稻早衰
高温天气会导致水稻叶片变黄、早衰、生长受阻，从而影响水稻产量。
高温天气会导致水稻营养成分的降低，例如淀粉含量下降，蛋白质含量减少等，不仅影响水稻的口感，还会损害人体健康。
高温天气会导致水稻外观质量变差，如外观不整齐、表皮不光滑、色泽不鲜亮，影响了水稻的销售和口感。
高温天气会导致水稻滋味品质下降，使得水稻口感变得粗糙，影响了水稻的销售和口感。
3.1 选用抗热性强的品种
水稻品种的抗热性是影响水稻高温耐受性的重要因素，因此选用适应高温条件的品种是减轻高温对水稻产量和品质影响的重要措施。
3.2 做好水稻田间管理
加强水稻田间管理，如及时浇水、选用优质肥料、增施有机肥等，有助于提高水稻的抗热能力，减少因高温对水稻造成的损失。
3.3 物理防治措施
适度增加灌溉量，利用可失突机械鼓风机将地面冷空气吹入稻田，对水稻进行冷却，有效的缓解了高温对水稻的影响。
综上所述，高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响是非常显著的，需要采取一系列措施来加强水稻的抗热性，并加强水稻田间管理，减少因高温引起的损失，保障水稻的产量和品质。
水稻高温胁迫的综述文献
水稻高温胁迫的综述文献1. 引言水稻（Oryza sativa L.）是全球最重要的粮食作物之一，在中国的生产和消费中起着重要作用。
然而，高温胁迫是水稻生长和生产的主要制约因素之一，严重影响了水稻的产量和品质。
2. 高温胁迫对水稻的影响高温胁迫对水稻的影响涉及多个生理和生化过程。
其中包括叶绿素含量的下降、氮代谢的减弱、叶片老化的加速、花粉发育的不良、根系生长的抑制等。
这些影响导致了水稻产量和品质的下降。
3. 高温胁迫的机制高温胁迫的机制非常复杂，可以分为直接和间接两种方式影响水稻的生长和发育。
直接机制包括细胞膜的脂质过氧化、氧化还原平衡的失衡、蛋白质变性等；间接机制涉及到植物激素的调控、信号转导通路的调节、基因表达的变化等。
4. 水稻对高温胁迫的适应由于水稻长期在高温环境中生长和进化，具有一定的适应性。
水稻适应高温胁迫的机制主要包括生理生化适应和遗传适应两方面。
生理生化适应包括调节植物激素、增加抗氧化物质的含量等；遗传适应主要包括不同品种对高温的敏感程度、不同品种的基因表达差异等。
5. 缓解高温胁迫的方法为了缓解高温胁迫对水稻的影响，可以采取多种方法，包括人工调节环境、引入特殊基因和培育耐高温品种等。
人工调节环境的方法包括开展遮阴、喷水、增加空气湿度等措施，有利于降低温度。
引入特殊基因主要是通过转基因技术往水稻中引入一些抗热基因，提高水稻抗高温能力。
培育耐高温品种则借助于传统育种技术和分子育种技术，选育出适应高温的品种，提高水稻的产量和品质。
6. 结论高温胁迫是影响水稻产量和品质的主要制约因素之一。
适应高温胁迫的机制涉及多个方面，包括生理生化适应和遗传适应。
为了缓解高温对水稻的影响，可以采取多种方法，包括调节环境、引入特殊基因和培育耐高温品种等。
这些方法的应用能够有效地提高水稻产量和品质，同时也有助于保障全球粮食供应的安全。
高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响
高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响随着全球气候变化的不断加剧，高温胁迫已经成为了制约水稻产量和质量的主要因素之一。
为了应对这一挑战，水稻在高温胁迫下会启动一系列的防御机制，如抗氧化防御、抗热胁迫蛋白、喀斯特酸途径等。
然而，这些防御机制的作用和相互关系目前尚不十分明确。
本文将综述已有的研究，探讨高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响。
一、抗氧化防御在高温胁迫下，由于膜脂质的过氧化和蛋白质的氧化，会使细胞发生氧化应激。
此时，水稻会启动抗氧化防御机制，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）等。
这些酶可以将细胞内的氧化物质转化为水和氧气，从而保护细胞不受氧化损伤。
研究表明，增加抗氧化酶的活性可以减轻高温胁迫对水稻的损伤，从而提高产量。
如一项研究发现，通过诱导SOD和CAT的表达可以显著提高稻谷的生长和产量（邹颖等，2013）。
此外，也有研究发现，在高温胁迫下，喜旱莲子草提取液可以通过增加SOD、CAT 和GPX的活性，减轻氧化损伤，提高水稻的产量（刘伟等，2017）。
二、抗热胁迫蛋白在高温胁迫下，水稻会启动抗热胁迫蛋白（HSP）的表达。
HSP可以帮助蛋白质正确折叠，并防止蛋白质的氧化损伤。
研究表明，HSP的过度表达可以显著提高水稻的抗高温能力。
一项研究发现，通过转基因技术将热休克因子（HSF）与HSP结合可以提高水稻的耐热性（李振中等，2015）。
另一项研究发现，在高温胁迫下使用脂多糖可以增加HSP的表达，从而提高水稻的生长和产量（刘顺霞等，2016）。
三、喀斯特酸途径综上所述，高温胁迫下不同防御机制对水稻的生长和产量有着各自的影响。
在实际生产中，应根据不同地区的气候特点和作物品种的特性，采用合适的防御处理来提高水稻的抗高温能力和产量。
浅谈高温热害对水稻生长的影响
浅谈高温热害对水稻生长的影响随着全球气温的不断升高，高温热害已经成为影响水稻生长的重要因素。
高温热害不仅会影响水稻的生长和发育，还会影响其产量和品质。
本文将从影响因素、影响表现和防治措施三个方面对高温热害对水稻生长的影响进行探讨。
一、影响因素1.环境温度水稻的生长需要适宜的环境温度，一般在20℃~30℃之间。
当环境温度超过30℃时，水稻的光合作用会受到抑制，导致光合产物减少，从而影响其生长和发育。
2.气温变化速度水稻对气温变化的适应能力很强，但是气温变化过快时，水稻的生长和发育就会受到影响。
特别是在春季气温骤然升高时，会出现叶片瘤胀、叶片发黄和凋萎等现象。
3.光照强度光照对水稻生长的影响很大，光照充足时，水稻的光合作用会更加充分，从而能够提高水稻的产量和品质。
但是高温热害会影响叶绿素的合成，导致叶片变黄，影响光合作用。
二、影响表现1.影响根系发育高温热害会导致水稻根系发育不足，根系细小，影响其吸收水分和营养物质的能力，从而影响植株的稳定性。
2.影响光合作用高温热害会导致水稻的叶片变黄和凋萎，影响光合作用的进行，从而导致光合产物减少，影响水稻的生长和发育。
高温热害会导致水稻的花粉发育不充分，从而导致授粉率下降，影响水稻的产量。
三、防治措施1.适当施肥，保证植株营养均衡，提高其抗病性和抗逆性。
2.降低温度，尽量避免高温热害的发生。
可以通过喷洒水、打遮荫棚等方式来降温。
3.选用抗热性强、适应性强的品种来种植。
4.加强管理，及时去除病虫害，保持空气流通，提高植株的环境适应能力。
总之，高温热害已经成为影响水稻生长的严重问题，必须采取措施加以防治。
只有保证水稻的生长和发育，才能保证其产量和品质。
高温热害对水稻生长发育的影响及防御对策
高温热害对水稻生长发育的影响及防御对策引言水稻是我国的主要粮食作物之一，具有重要的经济和社会意义。
随着全球气候变暖，高温热害对水稻的生长发育造成了严重的影响。
本文将探讨高温热害对水稻的影响及防御对策，以期引起社会对此问题的重视，并提出科学有效的应对措施，保障水稻生产的稳定和增产。
一、高温热害对水稻生长发育的影响1. 温度对水稻生长的影响温度是影响水稻生长发育的重要环境因素之一。
水稻生长的适温范围在20-35摄氏度之间，超过或低于此范围都会对生长发育产生不利影响。
当环境温度超过35摄氏度时，水稻就会遭受高温胁迫，会导致水稻的生长受影响，从而影响产量。
2. 高温热害对水稻生长的影响高温热害会使水稻的生理代谢发生改变，进而影响植株的生长发育。
高温热害会引发水稻植株的气孔关闭，导致植株蒸腾减少，影响水稻的光合作用，从而降低光合产物的积累和养分转运。
高温还会加速水稻叶片的老化和凋落，影响叶绿素的合成和降解，导致叶片黄化甚至死亡，严重影响水稻的产量。
3. 高温胁迫对水稻花粉发育和精子形成的影响高温胁迫会对水稻的花粉发育和精子形成产生不利影响。
高温会导致花粉发育受阻，花粉外壁和胚囊形态不正常，造成花粉败育和减少，从而影响水稻的授粉和结实率。
4. 高温胁迫对水稻抗逆性的影响高温胁迫会降低水稻的抗逆性，导致水稻对其他胁迫因子的敏感性增加，从而进一步影响水稻的生长发育和产量。
二、防御高温热害的对策1. 选择耐热品种为了应对高温热害，首先要选择适应热害条件的耐热水稻品种。
常规杂交和基因编辑技术可以培育出具有高温抗性的水稻品种，这是防御高温热害最为有效的途径之一。
2. 调整种植时间水稻的生长发育过程中有不同的敏感期，影响最终产量的时期也有所不同。
通过调整种植时间，避开高温期，可以减少水稻受高温热害的风险。
3. 合理施肥合理施肥可以增强水稻的抗逆性，从而减轻高温胁迫对水稻的影响。
钾素在高温胁迫条件下可以帮助植株维持正常的生长状态，因此加大钾素施用量是一种有效的对策。
湖北省高温热害对水稻的影响及防御措施研究进展
湖北省高温热害对水稻的影响及防御措施研究进展作者：刘霞张为丽来源：《种子科技》2018年第10期文章编号： 1005-2690（2018）10-0108-02; ; ; ;中图分类号： S511; ; ; ;文献标志码： B摘; ;要：高温热害是限制湖北水稻生长的因子之一。
概述了湖北高温热害发生规律，高温对水稻产量、品质、生理特性的影响和高温热害应对措施的研究进展，以期为湖北水稻抗高温栽培提供参考依据。
关键词：高温热害;水稻;影响;防御措施湖北省位于长江中游，是我国水稻的主要产区之一，水稻的种植面积占粮食播种面积的50%以上。
随着全球气温的上升，湖北省频繁出现高温天气，高温热害成为影响水稻产量和稻米品质的限制因子之一。
2003年夏天，湖北省大部分地区出现了37～39 ℃的高温天气，甚至达到40 ℃以上，50万hm2左右水稻产量受到不同程度的损失。
因此一些专家就高温对湖北省水稻的影响及水稻热害形成机理作出大量研究，对水稻稳产高产具有深远意义。
1; ;湖北省夏季高温发生规律水稻是喜温作物，需要在适宜的温度范围内才能正常生长，若生长期遭遇35 ℃以上高温，则会对水稻造成高温热害。
湖北省按照高温热害发生频率划分为3个区域：鄂东南、三峡河谷频发区，7月下旬热害多且持续时间长，多为重度热害，该区以种植双季稻为主，热害影响早稻的抽穗开花和灌浆结实;江汉平原少发区，热害少且持续时间短，多为轻度热害，热害最大风险期同样为7月下旬，对中稻影响最大;鄂东北、鄂西（除三峡河谷以外）偶发区，热害程度介于前两者之间，该区为单季水稻种植区，热害多发生于7月下旬至8月上旬，对中稻抽穗开花和灌浆结实不利[1]。
2; ;高温对水稻产量品质的影响及生理机制水稻孕穗期至抽穗扬花期为高温热害最敏感的时期，灌浆结实期为次敏感期。
水稻孕穗期遭遇高温胁迫会降低每穗颖花数、结实率、粒重;开花期高温热害会导致花粉活力降低、花粉管开裂受阻和花粉萌发率降低，导致水稻产量损失;结实早期高温会导致产量损失和稻米品质下降。
浅谈高温热害对水稻生长的影响
浅谈高温热害对水稻生长的影响随着全球气候变暖的趋势日益显著，高温热害对农作物的影响变得越来越突出。
水稻作为世界上最主要的粮食作物之一，其生长受到高温的影响尤为明显。
高温热害对水稻生长的影响不仅影响了水稻的产量和品质，同时也对农民的收入和粮食安全造成了严重威胁。
深入了解高温热害对水稻生长的影响，对于发展高效的抗热水稻品种和采取相应的农业管理措施至关重要。
高温会对水稻的生长和发育过程产生直接的负面影响。
一般来说，水稻对高温的适应温度范围在25-35摄氏度之间，超过这个范围就会出现热害。
高温会导致水稻的生长速度加快，导致生长期缩短，甚至出现生理性早熟。
在高温条件下，水稻的光合作用受到抑制，会影响叶绿素的合成和叶片的光合能力，导致光合产物的减少。
高温还会影响水稻的叶片开展和生长，导致叶片变窄、卷曲，严重影响光合作用和水分蒸腾，甚至导致水稻生长停滞。
高温对水稻的生长发育过程会产生直接的影响，从而降低水稻的产量和品质。
高温热害还会对水稻的花粉发育和受精过程产生负面影响。
在高温条件下，水稻的花药发育和花粉形成受到抑制，导致花粉数量减少，质量下降。
高温还会影响水稻的雄蕊和柱头的发育和活力，降低了雌雄蕊的互相配合以及受粉的效率。
高温对水稻的花粉发育和受精过程会导致花粉不粘性、早凋和畸形，严重影响了水稻的结实率和种子数量，进而降低了水稻的产量。
高温热害还会影响水稻的产量和品质。
在高温条件下，水稻的谷粒灌浆期缩短，导致谷粒膨大不充分，出现小粒和空壳的情况，进而影响了水稻的产量。
高温还会导致水稻的淀粉含量和品质下降，影响了水稻的加工和食用价值。
高温对水稻的产量和品质的影响直接影响了农民的收入和粮食供应的质量。
为了应对高温热害对水稻的影响，我们需要采取一系列的措施来降低其负面影响。
我们可以通过引入抗高温的水稻品种来提高水稻的耐热性。
目前，研究人员已经成功培育出了一些抗热水稻品种，其在高温条件下表现出较强的耐热性，对高温热害的影响较小。
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响黄河三角洲地区是中国地理位置独特的一片区域，以其肥沃的土地和适合农作物生长的气候而闻名。
水稻是该地区的主要粮食作物之一，对当地经济和人民的生计具有重要意义。
随着全球气候变暖和高温现象的加剧，高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质产生了不可忽视的影响。
高温对黄河三角洲地区水稻产量产生了负面影响。
水稻生长过程中需要适宜的温度条件，尤其是在抽穗至成熟期间，温度过高会导致生产力的下降。
研究表明，当气温超过30摄氏度时，水稻的光合作用活动受到抑制，减少了产量和籽粒的充实度。
高温还会影响水稻根系的生长，降低其吸收水分和养分的能力，从而导致植株生长不良和产量下降。
高温还会加快水稻的生育进程，导致生育期缩短，限制了籽粒的充分形成和饱满度的提高，最终影响了水稻的产量。
高温还对黄河三角洲地区水稻品质产生了一定的不良影响。
水稻的品质主要由米重、咖啡因含量和风味等指标来衡量。
高温条件下，水稻的淀粉含量会下降，导致米重减轻，影响了水稻的食用品质。
高温还会使水稻中的咖啡因含量增加，影响了水稻的口感和品质。
高温还会加快稻穗的成熟速度，从而限制了水稻颖穗外观的良好形成，造成颖穗短小和白粒率降低。
为了应对高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响，农业部门和农民采取了一系列的措施。
选择适应高温环境的适种品种。
引进抗旱、抗病虫害和抗高温的新品种，提高水稻对高温的适应能力。
优化水稻的栽培管理。
控制合理的种植密度和施肥水分等，合理管理土壤水分，加强病虫害的防治，减轻高温对水稻生长的不利影响。
改善田间生态环境。
通过调整田间气候、提高土壤质量和生物多样性等措施，提高田间生态环境的稳定性和适应能力。
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质产生了不可忽视的影响。
随着全球气候变暖的持续和高温现象的加剧，保护水稻生产和水稻产业的可持续发展变得更加紧迫。
只有通过科学有效的措施，提高水稻对高温的适应能力，优化栽培管理，改善田间生态环境，才能减轻高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的不利影响，确保粮食安全和农民的经济收益。
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响黄河三角洲地区是中国重要的农业生产区之一，也是全国重要的水稻产区之一。
随着全球气候变暖的影响，高温对该地区水稻产量和品质的影响越来越受到人们的关注。
本文将从产量和品质两个方面探讨高温对黄河三角洲地区水稻的影响，并提出一些建议和对策。
首先我们来看高温对水稻产量的影响。
高温会导致水稻的生长受阻，加快籽粒灌浆期的生长速度，导致籽粒灌浆期缩短，是影响籽粒产量的主要因素。
同时高温还会加速水稻的生育进程，使其在生育期缩短，影响水稻的生长发育，降低光合作用强度，减少碳水化合物的合成，从而影响籽粒的灌浆充实，导致产量降低。
高温还容易导致水稻出现热害，无论是早稻还是晚稻，高温都会影响水稻的成活率和生长势，导致产量下降。
其次我们来看高温对水稻品质的影响。
高温会严重影响水稻的品质，比如高温可能会使水稻出现白粘病，白粘病会造成籽粒变异、发芽不良，并引起粒尖变细，甚至影响其食用品质。
高温还会导致水稻的淀粉品质下降，出现裂纹、变色等情况，从而影响水稻的食用和商业价值。
那么面对高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响，我们应该采取一些措施来应对。
科研人员应加大对高温下水稻生长、发育的适应性研究力度，培育出适应高温条件下的新品种，提高水稻的耐高温能力。
我们可以通过调整种植时间和品种结构来避开高温期，比如选择较早成熟的品种进行稻种，避免高温对水稻的影响。
我们还可以通过采取一些栽培技术来减轻高温对水稻的影响，比如科学施肥、合理管理水肥、落实秸秆还田等措施，来提高水稻的产量和品质。
适当增加水稻的密植程度，有助于提高光合量，加速水稻的生长发育进程，使其在较短的生育期内完成生长发育，从而减少高温对水稻的影响。
除了以上措施，政府和农民还可以通过改善水稻种植环境来减轻高温对水稻的影响，比如加大水稻灌溉投入，提高土壤水分含量，减轻高温对水稻的伤害。
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响是不容忽视的，但是我们可以通过科技手段和栽培技术来减轻高温对水稻的影响，提高水稻的产量和品质，从而保障该地区的粮食生产和农民的收入。
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响
高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响黄河三角洲地区是我国重要的农业生产基地，也是我国主要的水稻种植区之一。
随着全球气候变暖的加剧，高温对黄河三角洲地区水稻的产量和品质造成了一定的影响。
本文将从产量和品质两个方面来探讨高温对黄河三角洲地区水稻的影响，并提出相应的应对措施。
一、高温对水稻产量的影响1. 影响水稻的生长期高温对黄河三角洲地区水稻产量的影响首先体现在影响水稻的生长期。
研究表明，高温会加速水稻的生长速度，导致水稻生长期缩短，从而影响水稻的生长和发育。
特别是水稻的关键生长期，如分蘖期、抽穗期、灌浆期等，高温容易导致水稻生长不良，进而影响水稻的产量。
2. 促使水稻生理代谢失衡高温对水稻产量的影响还表现在高温促使水稻的生理代谢失衡，如呼吸、光合作用、养分吸收等过程受到不利影响，导致水稻生长受限，产量降低。
3. 诱发水稻生殖器官畸形高温还容易诱发水稻生殖器官畸形，如小穗、小粒等现象，从而降低水稻的产量。
尤其是在抽穗至成熟的时期，高温容易引发水稻花药故障，导致结实率降低，产量减少。
高温对水稻的品质也有一定的影响，主要表现在影响水稻的外观和质量。
高温容易导致水稻发芽率降低，外观受损，出现不饱满、沾芯、空心等现象，降低水稻的商品价值。
而且高温也会影响水稻的淀粉含量和品质，导致水稻的食味品质下降。
高温还容易影响水稻的营养成分，如维生素、矿物质等含量降低，导致水稻的营养价值下降。
尤其是在高温条件下，水稻易受到品质问题的影响，辐射同化物质吸收和转运减少，水稻蛋白质含量下降，从而影响水稻的营养成分。
三、应对措施针对高温对黄河三角洲地区水稻产量和品质的影响，可以采取以下措施进行应对： 1. 合理选择水稻品种针对高温条件，可选择高温抗性较强的水稻品种进行种植，以提高水稻的抗逆性，减轻高温对水稻产量和品质的影响。
也可适当调整播种期，避开高温期，合理安排水稻的生长期，以减少高温对水稻的不利影响。
2. 加强田间管理在种植过程中，加强田间管理工作，保证水稻的充足供水和养分供应，注意病虫害防治，确保水稻的健康生长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生物技术进展2013年 第3卷 第3期 162~165
CurrentBiotechnology ISSN2095-2341
■■■■■■■■■■■■■■■■
■■进展评述Reviews
收稿日期:2013-03-27;接受日期:2013-04-23 基金项目:安徽省青年科学基金项目(1208085QC66);安徽省院长青年创新基金项目(11B0107);国家转基因生物新品种培育重大专
项(2011ZX08001-004);安徽省省级(重点)实验室绩效项目(1206C0805010);安徽省国际科技合作计划项目(12030603024)资助。 作者简介:赵启辉,助理研究员,主要从事作物遗传育种工作。E-mail:zhaoqihui1988@126.com。∗通讯作者:朱昌兰,教授,博士,博
士生导师,主要从事作物遗传育种研究。E-mail:zhuchanglan@163.com。李泽福,研究员,博士,主要从事作物遗传育种研究。E-mail:zefuli@mail.ahas.org.cn
高温胁迫对水稻花器官及稻米品质影响的研究进展赵启辉1,2, 马廷臣2, 夏加发2, 王元垒2, 赵 宝2, 王 青2, 朱昌兰1∗, 李泽福2∗1.江西农业大学作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室,江西省超级稻工程技术研究中心,南昌330045;2.安徽省农业科学院水稻研究所,安徽省水稻遗传育种重点实验室,国家水稻改良中心合肥分中心,合肥230031
摘 要:高温胁迫对水稻的危害严重,开展水稻耐高温研究对我国水稻安全生产有重要的指导意义。本文综述了高温胁迫对水稻花器官以及产量性状的影响、稻米品质对高温胁迫的响应,并提出进一步研究的方向,以期为水稻耐高温研究提供一些参考。
关键词:水稻;高温胁迫;花器官;稻米品质DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2013.03.02
ProgressonResponseofRiceFlowerOrgansandRiceQualitytoHeatStressZHAOQi-hui1,2,MATing-chen2,XIAJia-fa2,WANGYuan-lei2,ZHAOBao2,WANGQing2,ZHUChang-lan1∗,LIZe-fu2∗
1.KeyLaboratoryofCropPhysiology,EcologyandGeneticBreeding,MinistryofEducation;JiangxiAgriculturalUniversity,SuperRiceEngineeringResearchCenterofJiangxiProvince,Nanchang330045,China;2.RiceResearchInstitute;AnhuiAcademyofAgriculturalSciences,KeyLaboratoryofRiceGeneticsandBreedingofAnhuiProvince,HefeiBranchCenterofNationalRiceImprovement,Hefei230031,China
Abstract:Sincehightemperaturestressdoesseriousharmonrice,itisofsignificantimportancetocarryoutstudiesonheattoleranceinrice.Thispaperreviewstheimpactofheatstressonflowerorgansandyieldtraitsofrice,theresponseofricequalitytohightemperaturestress,thenproposesfutureresearchdirections,soastoprovidesomereferencesfortheheattoleranceresearchinrice.
Keywords:rice;hightemperaturestress;flowerorgans;ricequality
近年来随着温室效应的加剧,全球气候变暖,水稻生殖生长期频繁遭遇异常高温,对我国水稻产量造成了极大的损失。2003年,安徽江淮地区多达13.5万hm2水稻遭遇高温热害,产量降低30%~50%;武汉地区5.3万多hm2水稻扬花期受灾,过半数水稻结实率减产到30%[1]。水稻起源于低纬度的热带地区,因此更适应高温和短日照生态环境,但是在生长发育全过程中水稻均有一定的适宜温度范围,环境温度一旦超出适宜范围就会对其造成高温热害。有研究表明,温度每增高1℃,水稻产量将下降10%[2],究其原因有两方面,其一是高温胁迫使水稻花器官发育不完善,花粉发育不良、活力下降;其二是水稻正常开花散粉过程和花粉管伸长受阻,导致不能受精而形成空秕粒,致使水稻大幅减产、品质降低[3]。随着
近年来高温异常天气的频发,水稻高温热害成为一个亟待解决的问题。开展水稻生殖生长期耐热性研究对促进水稻持续、安全生产,进而保证我国粮食安全具有重大意义。1 水稻高温热害的成因及其对产量性状的危害
环境温度是水稻生长发育的重要影响因子。水稻无论在营养生长期还是生殖生长期,外界环境温度超过其耐受限度就可能造成高温热害。高温热害对水稻生殖生长期的影响要远大于营养生长期,其中又以水稻抽穗开花期受到热害影响最大,籽粒灌浆期次之[4~7]。水稻在孕穗和抽穗期
对温度最为敏感,这一时期以25~30℃的温度最适宜水稻生长发育,如果日均温超过30℃就会对水稻产生不利影响[8]。具体表现在,孕穗期遭遇
热害,会造成水稻花器发育不全,花粉发育不良,活力下降;抽穗扬花期遭遇热害,会影响散粉和花粉管伸长,导致不能受精而形成空秕粒[9]。
水稻产量受分蘖数、穗粒数、结实率和千粒重等性状的制约,高温热害会影响产量性状,进而造成水稻产量降低。开花期水稻遭遇热害,其分蘖数和每穗粒数受影响较小,但是小穗育性会严重下降,导致结实率降低[10]。灌浆期水稻遭遇热害
会影响籽粒干物质积累、籽粒充实障碍,导致千粒重下降[11]。郑志广[12]在水稻开花、乳熟和蜡熟三个阶段进行了高温对结实和干物质生产及分配影响的研究。结果表明,三个阶段单穗籽粒产量和结实率在温度达到36℃以上时显著下降,并且除开花阶段外,千粒重降低趋势明显。水稻积累的干物质的积累量、穗中分配比率和积累速率受高温影响降低,且高温显著的降低水稻抽穗扬花期和乳熟期运转率,但提高蜡熟阶段的物质运转率。
2 高温胁迫对水稻花器的影响
水稻正常开花授粉结实是由颖花、花药开裂程度、花丝伸展程度、花粉活力及柱头着粒率等诸多因素共同作用影响的。高温胁迫会影响水稻花器官,造成小穗育性降低,从而降低产量。早在1982年,就有研究表明高温对花器官发育、成熟有较大影响,会导致花药延缓成熟、抑制花药开裂,进而导致柱头无法受精[13]。同时有研
究者发现花粉粒迅速膨大是花粉囊开裂的主要原因,水稻抽穗扬花期遭遇高温热害胁迫,花粉粒膨
胀受阻,从而导致花药不开裂或部分开裂、花粉的散粉量减少,可能是导致水稻花期高温热害主要原因之一[14~16]。高温胁迫还会导致水稻开颖角
度减小、花丝伸展受阻,花粉粒直径增大,花粉活力下降[17],最终造成颖花不育,产量下降。另外
研究表明,水稻热害程度直接受高温胁迫时间的影响。在水稻开花期采用远红外增温设施进行高温处理,然后转入常温,处理后各天颖花的花粉活力均显著下降(P<0.05),但随开花日序的后移其下降幅度逐步减小[18]。任昌福等[19]发现水稻开花当日对高温胁迫最为敏感,临开花前次之。而后唐永红等[20]提出开花前1d及其随后的5d是水稻高温不结实的关键时期。高温胁迫降低水稻花粉活力和结实率已经被普遍公认,但是关于抽穗扬花期水稻遭遇高温后,随着开花日序后移高温胁迫对花器官和产量要素的影响及其差异尚缺乏直接有力的证据。另外,相对于广泛开展的水稻雄器官对高温胁迫的响应而言,研究者对高温胁迫下水稻雌器官的发育关注较少,高温胁迫是否造成柱头损伤,以及高温胁迫下胚的形态建成有待进一步的研究。
3 高温胁迫对稻米品质的影响
我国稻米品质的评价指标一般包括:碾米品质、外观品质、蒸煮食用品质、营养品质以及特异品质五个方面。稻米品质是由遗传因素和环境条件共同作用决定的,环境条件主要通过影响谷粒胚乳细胞发育、内部生理生化过程等发挥作用[21]。高温胁迫下水稻的稻米品质会发生较大
变化,籼粳类型、品种差异以及高温胁迫时期等因素使得高温胁迫对稻米品质的影响存在较大差异。3.1 高温胁迫对水稻碾米和外观品质的影响灌浆期高温胁迫会导致稻米碾磨品质下降。研究发现,高温胁迫使水稻糙米率、精米率下降1%~3%,整精米率下降3%~10%[22];同时,灌
浆早期高温胁迫会使水稻胚乳细胞生长加速,过快的周缘物质积累使得籽粒充实异常,最终导致垩白面积增加[23]。伏军等[24]对同一水稻品种进行不同温度梯度处理,较低温度处理的腹白米率为2.4%,而较高温度处理的腹白米率高达30．1%。通过人工气候箱控温试验进一步显示,
361赵启辉,等:高温胁迫对水稻花器官及稻米品质影响的研究进展