高温胁迫对水稻灌浆结实期叶绿素荧光、抗活性氧活力和稻米品质的影响
高温胁迫对水稻花器官及稻米品质影响的研究进展
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;马廷臣;夏加发;王元垒;赵宝;王青;朱昌兰;李泽福【摘要】Since high temperature stress does serious harm on rice, it is of significant importance to carry out studies on heat tolerance in rice. This paper reviews the impact of heat stress on flower organs and yield traits of rice, the response of rice quality to high temperature stress, then proposes future research directions, so as to provide some references for the heat tolerance research in rice.% 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。
【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P162-165)【关键词】水稻;高温胁迫;花器官;稻米品质【作者】赵启辉;马廷臣;夏加发;王元垒;赵宝;王青;朱昌兰;李泽福【作者单位】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; 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;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;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;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;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;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;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;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【正文语种】中文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。
高温胁迫对水稻灌浆结实期叶绿素荧光、抗活性氧活力和稻米品质的影响
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ＤｏＩ １ ．７ ４ Ｓ ．．０ ６．０ ８０ ６ ２ ： ０ ３ ２ ／ ＰＪ １ ０ ２ ０ ．１ ６
高温 胁 迫 对水 稻 灌 浆 结 实期 叶绿 素 荧 光 、抗 活 性 氧 活 力和 稻 米 品质 的 影 响
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维普资讯
作 物 学 报 Ａ Ｔ Ｇ Ｏ Ｏ Ｃ ＩＩ Ａ ０ ８３ （）１６ —６ ６ Ｃ Ａ Ａ Ｒ Ｎ ＭＩ Ａ ＳＮ Ｃ ２０ ，４９：６２ １６
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熟 稻米总 淀粉及直链 淀粉 含量降低 ，蛋 白质含量 升高，垩白度上 升而 千粒重下 降。 高温胁 迫下光 合作用 的原初反应 被
抑 制，抗 活性氧 活力降低 ，水稻 叶片功 能期缩 短，可 能是稻 米品质 降低 的重要原 因 。 关键 词 ：水稻 ；高 温胁迫 ：叶绿 素荧光 ：抗 活性氧 活力 ；品质
灌浆结实期高温胁迫对水稻产量及品质的影响
２ ０ １ ５年 第 ５期 （ 总第 ４ ３ ０期 ）
・ １ ・
灌 浆 结 实期 高 温 胁 迫 对 水 稻 产量 及 品质 的影 响
褚 丽敏 ， 赵 洪利 ， 韩 万 海
（ 黑 龙 江省 八 五 二 农 场 ， 黑龙 江 宝清 １ ５ ５ ６ ２ ０ ）
摘要： 选 用 黑 龙 江 省 第三 积 温 带 的 ４个 主 栽 粳 稻 品 种 ， 垦鉴 稻 ６ 、 龙粳 ２ ６ 、 龙粳 ３ １和 垦 稻 １ ２ ， 利用人 工气候 室
１ ． １ 供 试 品 种
试 验选 用食 味 品质 有差 异 的 ４个 粳 稻 品种 ， 垦鉴 稻 ６ 、 龙粳 ２ ６ 、 龙粳 ３ １和 垦稻 １ ２ 。
１ ． ２ 试 验 设 计
试 验于 ２ ０ １ ２年 在 黑龙 江省 八 五二农 场科 研 站温 室 内高 温 和 温室 外 常 温处 理 下 进 行 盆栽 试 验 。每 个 品 种设 ８盆 ， 于 ５月 １ ５日插秧 ， 每 盆 ３株 。各 品种 盆栽 齐穗 后开 始放 置 于不 同的温度 处理 下 ， 即每 品种 的 ８个 盆中 ， ４个 盆 放在 玻璃 温 室 内（ ２ ０ ￣３ ５ ℃） ， 另 ４个 盆放在 玻璃 温 室外 （ １ ５ ～３ ０ 。 Ｃ） 。 １ ． ３ 水稻产 量的 测定 水 稻结 实 后 ， 统 计 每穗 总粒 数 、 每穗 实粒 数 ， 计算 结 实率 、 千粒 重 等指 标 ， 测 定 实际产 量 。
・
２ ・
现 代 化 农 业
２ ０ １ ５年 第 ５期 （ 总第 ４ ３ ０ 期）
２ ． ２ 灌 浆结 实期 高温胁 迫对 外观 品质 及加 工 品质 的影响
水稻热胁迫生理生化
水稻热胁迫生理生化1. 引言水稻（Oryza sativa）是全球重要的粮食作物之一，也是许多人类的主要食物来源。
然而，在全球气候变暖的背景下，高温对水稻的生长和产量产生了严重的威胁。
水稻热胁迫是指水稻遭受高温环境引起的生理和生化变化，对水稻的生长发育、光合作用、呼吸作用等产生负面影响。
本文将重点讨论水稻热胁迫的生理生化机制，并探讨如何应对水稻热胁迫以提高水稻的耐热性。
2. 水稻热胁迫的生理生化变化2.1 温度对水稻生长发育的影响高温环境对水稻的生长发育产生多方面的影响。
首先，高温会抑制水稻的种子萌发和幼苗生长，导致苗期减弱。
其次，高温会延缓水稻的生育期，缩短抽穗期和灌浆期，降低水稻的产量和品质。
此外，高温还会影响水稻的光合作用和呼吸作用，导致光合速率下降、呼吸速率增加，进而影响水稻的碳代谢和能量代谢。
2.2 水稻热胁迫的生理变化在高温环境下，水稻会发生一系列的生理变化以适应热胁迫。
首先，水稻的叶片温度升高，导致光合作用受抑制。
其次，水稻会产生一系列的热休克蛋白（heat shock protein，HSP），起到保护细胞膜、蛋白质和DNA等生物大分子的作用。
此外，水稻还会调节细胞内的钙离子浓度，维持细胞内环境的稳定。
2.3 水稻热胁迫的生化变化高温环境会引发水稻的一系列生化变化。
首先，高温会导致水稻叶绿素含量下降，影响光合作用的进行。
其次，高温会改变水稻的脂质组成，导致细胞膜的稳定性下降。
此外，高温还会导致水稻细胞内ROS（reactive oxygen species）的积累，引发氧化应激反应，导致细胞膜的氧化损伤。
3. 应对水稻热胁迫的策略3.1 选育耐热水稻品种选育耐热水稻品种是提高水稻耐热性的重要策略之一。
通过杂交育种、基因工程等手段，可以引入耐热相关基因，提高水稻的抗热能力。
例如，转基因水稻中过表达HSP基因可以提高水稻的耐热性。
3.2 调控水稻热胁迫信号通路水稻热胁迫会引发一系列信号通路的激活，通过调控这些信号通路可以提高水稻的热胁迫适应能力。
不同生殖生长阶段高温胁迫对水稻产量和品质的影响
核农学报2023，37（9）：1872~1883Journal of Nuclear Agricultural Sciences不同生殖生长阶段高温胁迫对水稻产量和品质的影响季平1， **柳浩1， **叶世河1刘金龙1匡佳丽1龙莎1杨洪涛1， 2刘晓龙1， 2， *（1宜春学院生命科学与资源环境学院，江西宜春336000；2江西省高等学校硒农业工程技术研究中心，江西宜春336000）摘要：为探究不同生殖生长阶段高温胁迫对水稻产量损失及稻米品质的影响，以水稻品种黄华占（HHZ）和Y两优1577（YLY1577）为材料，以白天32 ℃/晚上26 ℃为对照（CK），分别在孕穗期（始穗前7 d，HS1）及始穗后1~7（HS2）、8~14（HS3）、15~21（HS4）和22~28 d（HS5）进行高温胁迫（白天38 ℃/晚上32 ℃），测定水稻植株生长发育、产量结构和稻米品质的变化。
结果表明，孕穗期高温对水稻幼穗发育影响最大，始穗后1~7 d高温对结实率影响最大，8~14 d高温对千粒重影响最大。
HHZ、YLY1577分别在始穗后1~7、8~14 d高温胁迫下的产量损失最大。
孕穗期高温对稻米品质影响较小。
与对照相比，始穂后1~28 d高温使稻米加工品质降低，垩白粒率和垩白度增加；总淀粉、直链淀粉、蔗糖含量和胶稠度降低，蛋白质、葡萄糖和果糖含量增加；淀粉最终黏度、消减值和糊化温度增加，崩解值降低。
始穗后8~14 d高温对稻米的外观和食味品质影响最大，其次为始穗后15~21和1~7 d。
综上，孕穗期高温主要通过抑制幼穗生长发育影响产量形成。
始穗后1~14 d是高温胁迫影响水稻产量的关键时期，主要通过降低结实率和千粒重抑制产量形成。
始穗后8~21 d是稻米品质对高温胁迫的敏感时期，始穗后8~14 d遭遇高温胁迫可能会导致水稻产量和稻米品质的双重损失。
本研究结果为不同生育期高温胁迫下水稻的产量和品质评估提供了科学依据。
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【摘要】高温对水稻生长和产量造成了不利影响，而不同防御处理则在一定程度上缓解了这种影响。
本文通过研究高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响，探讨了高温胁迫与水稻综合耐性的关系。
研究发现，不同的防御处理对水稻的生长和产量有着不同的影响，其中某些处理能够有效提高水稻的抗热性和产量。
这为今后改良水稻的抗热性提供了新思路。
未来的研究可以进一步深入探究不同防御处理的作用机制，并寻找更加有效的防御措施，以提高水稻的耐高温能力。
通过本研究的启示，可以为水稻的生产提供参考，并为实现稳定的粮食生产做出贡献。
【关键词】水稻、高温胁迫、防御处理、生长、产量、综合耐性、启示、研究展望、结论1. 引言1.1 背景介绍水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的粮食作物之一，也是全球人类最主要的粮食来源之一。
气候变化引起的高温胁迫对水稻生长和产量造成了严重影响，成为当前研究的焦点之一。
高温胁迫会导致水稻生长发育受到抑制，表现为叶片变黄、凋萎、生长迟缓等现象。
高温还影响水稻的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理生化过程，影响水稻的养分吸收和利用效率，从而影响水稻的生长和发育。
为了应对高温胁迫，研究人员开展了一系列不同防御处理的研究，包括改良作物品种、调节作物生长调节物质的应用、改善土壤环境等。
这些防御处理措施能够在一定程度上缓解高温胁迫对水稻的影响，提高水稻的耐受性。
通过研究高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响，可以为进一步提高水稻的耐热性、提高水稻产量提供重要的借鉴和指导。
中的这些问题是我们研究的出发点和重要依据。
1.2 研究目的研究目的是为了探究在高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响，从而为提高水稻耐高温性提供理论依据和实际指导。
通过研究，可以揭示高温胁迫对水稻生长和产量的具体影响机制，为进一步的抗高温育种和栽培管理提供科学依据。
通过比较不同防御处理对水稻的影响，探索出最有效的防御策略，为水稻的高温适应性和产量稳定性提供技术支持。
高温胁迫对水稻产量和品质的影响研究
高温胁迫对水稻产量和品质的影响研究文道平，角述峰，杨航(云南省昆明市禄劝县气象局，昆明651500）摘要：随着全球气候变暖，高温胁迫已成为影响水稻种植业的关键性因素。
高温胁迫能降低水稻光合速率、加快蒸腾速率，会抑制水稻生长发育进程，导致其结实率和千粒重下降、蛋白质含量减少，进而影响水稻产量和品质。
研究高温胁迫对水稻产量和品质的影响，有助于种植者和研究人员更深入理解温度变化对水稻生长带来的潜在威胁，减轻高温胁迫的负面影响。
关键词：高温胁迫；水稻产量；水稻品质随着全球气候变化的加剧，极端气候事件发生频率明显上升，高温胁迫已成为影响农业生产的重要环境因素之一。
水稻是我国重要的粮食作物之一，水稻生产关乎我国粮食安全和民众的基本生活。
然而，高温胁迫对水稻生长的负面影响日益凸显，尤其是在水稻的抽穗、开花和灌浆期，高温胁迫不仅会影响水稻的形态特征，还会造成其蛋白质含量减少、水分蒸腾增加、光合作用效率下降等一系列生理生化反应，影响水稻的产量和品质[1]。
本文旨在探索高温胁迫对水稻产量和品质的影响，分析高温胁迫下水稻的形态特征和生理生化指标变化，为培育具有抗高温能力的水稻、改进水稻的栽培措施提供科学依据，也为提高水稻产量和品质提供了参考。
1高温胁迫对水稻生长的影响1.1高温胁迫对水稻形态特征的影响1.1.1植株生长和结构变化高温胁迫会加快水稻植株生长速率，缩短水稻生长周期，减少水稻的有效分蘖和穗数，从而影响水稻产量和品质。
此外，高温会使水稻叶片变小、叶面积减少，进而影响其光合作用效率和生长发育速度。
1.1.2器官发育和结实率变化高温胁迫会导致水稻开花时间发生变化，影响其授粉效率，导致其结实率降低，以及穗长缩短、穗粒数减少等穗形变化，这些因素都会影响水稻的最终产量。
1.1.3叶片和叶绿体变化因高温胁迫导致的叶绿体膜损伤，会使水稻叶绿体结构受损、叶片的光合作用受阻，致使水稻叶片出现变黄或白化现象。
1.1.4根系变化高温胁迫会改变水稻根毛的形态和密度，导致根系变短、根量减少，影响水稻根部对水分和养分的吸收。
高温胁迫对早稻不同品种灌浆结实和稻米品质的影响
摘 要 ： 用 不 同耐 热 品 种 ， 选 研究 高 温 胁迫 后 籽 粒 灌 浆 的 差 异 。 结 果 表 明 ， 温 影 响 灌 浆 物 质 积 累 主要 在 ２个 阶 高 段 ， 是 高 温 胁 迫 阶 段 ， 阶段 灌浆 速 率增 大 ， 导 致 垩 白增 大 的 主要 因 素 ； 是 解 除 胁 迫 后 ， 浆 速 率 明 显 下 一 此 是 二 灌 降 、 浆 持 续 时 间 缩 短 ， 致 籽 粒 充 实 度 下 降 、 重 降 低 而影 响 产 量 。０ ２和农 大 ２８受 高 温 胁 迫 影 响 的 幅 度 灌 导 粒 ８ ８
Ａｕ ．， ０ ６ ｇ ２ ０
文章 编号 ： ０ — ２６ ２０ ）４ ０ ８ — ５ １ ０ ２８ （０６ ０ — ４３ ０ ０
高 温 胁 迫 对 早稻 不 同 品种 灌 浆 结实和稻 米品质 的影 响
李 木 英 熊 伟 石 庆 华 ， 志 红 潘 晓 华 谭 雪 明 ， ， 胡 ， ，
ｃ ｕ ｅ ｙ ｈ ｇ ｅ ｅ ａｕｒ ｔｅ ｓｏ ｒ ｉ ｌ ｎ ．Ｔ ｅ ｕ ｔ ｎｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｇ ｅ ｅ ａｕ ｅｓｒｓ ｍｐａ ￣ ｏ ａ ｓ ｄ ｂ ｉｈ ｔ ｍｐ ｒｔ ｅ ｓｒｓ ｎ ｇ ａ ｎ ｆ ｌ ｇ ｈｅｒ ｓ ｌｓｉ ｉａｅ ｔｈｉｈ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｔｅ ｓ ｉ ｉ ｉ ｈ ｃ ｎ
Ａ ｂｓｒ ｃ ： ｒｅ ｉｓ ｏ ａｌ ｃ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔｈｅ ｔ ｒ ｓｓａ ｅ ｗｅ ｅ ｓｕ ｉｄ ｏ ｄ ｔｒ ｎ ｈ ｉ ｅｅ ｃ ｔ ａ ｔ Ｖａ ｔｅ ｆ ｅ ｒｙ ｒ ｅ ｗｉ ｄｆ ｒ ｎ ａ ｅ ｉｔｎｃ ｒ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅｅ ｍｉ ｅ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｉ ｈ ｆ
灌浆期高温对水稻光合特性、内源激素和稻米品质的影响
灌浆期高温对水稻光合特性、内源激素和稻米品质的影响滕中华;智丽;吕俊;宗学凤;王三根;何光华【摘要】以2个籼稻品种:温度钝感型品种K30和温度敏感型品种R21为材料,利用人工气候室控温,在水稻灌浆期设置高温(日均温度34.9℃)和适温(日均温度28.0℃)处理,测定不同灌浆时期(5,10,15,20,25d和30d)光合特性、内源激素含量及稻米品质的变化.结果表明,高温增强了 K30的光合能力,K30高温处理净光合速率(Pn)在整个灌浆期都明显高于对照;R21在灌浆前期(5、10d和15d)高温处理与适温处理Pn差异不明显,在灌浆后期(20、25d和30d)高温处理Pn下降.高温增加了K30叶片和籽粒脱落酸(ABA)含量;而R21高温处理和适温处理叶片与籽粒ABA 含量的对比不明显.高温处理对两个水稻品种叶片和籽粒赤霉素(GA3)与生长素(IAA)含量也有不同程度影响.高温胁迫降低稻米品质,但K30比R21表现出更强的温度钝感特性.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2010(030)023【总页数】8页(P6504-6511)【关键词】高温胁迫;水稻;光合特性;内源激素;稻米品质【作者】滕中华;智丽;吕俊;宗学凤;王三根;何光华【作者单位】西南大学农学与生物科技学院,重庆,400716;西南大学园艺园林学院,重庆,400716;西南大学农学与生物科技学院,重庆,400716;西南大学农学与生物科技学院,重庆,400716;西南大学农学与生物科技学院,重庆,400716;西南大学农学与生物科技学院,重庆,400716【正文语种】中文近年来，在全球变暖的大背景下，我国很多地区出现夏季持续性极端高温。
由此导致水稻高温热害问题日益频繁[1]。
研究表明，灌浆结实期高温胁迫会造成稻米品质严重下降[1-4]，其原因与花器官发育不良和授粉行为障碍直接相关，Kobata T[5]和Matsui T等[6]的研究表明高温对稻米充实度、干物质积累速率及花粉育性等方面产生不利影响。
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高温胁迫是指环境温度高于植物所能适应的范围，导致植物生长受到影响的一种自然环境因素。
在现代农业生产中，高温胁迫对水稻的生长和产量具有严重的影响，因此研究高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响具有重要意义。
1. 生长期影响：高温胁迫会抑制水稻的生长，导致植株高度减少、茎秆细长、叶片卷曲等现象。
高温还会影响水稻的光合作用和呼吸作用，导致植株的养分代谢紊乱，进而影响水稻的生长发育。
2. 开花期影响：高温胁迫会影响水稻的开花和结果过程，导致花药退化、花粉不育、小穗数量减少等现象，从而影响水稻的成穗率和籽粒数。
3. 产量影响：高温胁迫会导致水稻灾害性减产，甚至全面歉收。
因为高温会导致水稻花药退化，花粉不育，果实畸形等问题，从而影响水稻的产量和品质。
1. 水稻品种改良：选择抗高温胁迫的水稻品种进行种植，可以在一定程度上减轻高温对水稻的影响。
通过对水稻进行良种选育，培育出抗高温胁迫的新品种，可以提高水稻在高温环境下的抗逆性，从而保证水稻的正常生长和丰产。
2. 高温胁迫下的管理措施：在高温胁迫的环境下，可采用适当的管理措施来减轻高温对水稻的影响。
比如在高温时期适当降低灌溉量，增加土壤湿度，为水稻提供充足的水分；及时施肥，增加土壤中的养分含量，促进水稻的正常生长等。
3. 生物学防治措施：通过生物防治，可以减轻高温对水稻的影响。
比如在高温时期加强病虫害监测与防治，防止病虫害对水稻的侵害，避免病害加重对水稻的损害。
4. 生理生态调控技术：利用生理生态调控技术来减轻高温对水稻的影响。
例如通过喷施植物生长调节剂，调节植物的生长发育，提高植物对高温胁迫的抵抗力；利用生物技术手段，提高水稻对高温胁迫的抵抗力等。
三、结论在高温胁迫的环境下，不同的防御处理对水稻的生长和产量都会产生一定的影响。
为了保证水稻生长和产量，保证农业生产的稳定，我们需要进一步研究高温胁迫下水稻的生长机理，探索出更多的高效防御处理方法，为水稻的高温胁迫防治提供更加科学可靠的技术支撑。
高温热害对水稻生长的影响及应对措施
高温热害对水稻生长的影响及应对措施高温热害是指气温在适宜范围以上对生物生长发育产生的负面影响。
对于水稻而言，高温热害是其生长过程中面临的重要问题之一。
高温热害会影响水稻的生长、光合作用、养分吸收和利用，进而降低产量和品质。
采取相应的应对措施对于解决高温热害对水稻的影响至关重要。
高温热害对水稻生长的主要影响包括以下几个方面：1. 生理代谢的紊乱：高温热害会导致水稻的代谢活动异常，比如光合作用速率下降、呼吸作用受到抑制等。
这些生理代谢的紊乱会使水稻受到能量和养分的限制，从而影响其生长和发育。
2. 高温胁迫对水稻花粉活力的影响：高温热害会导致水稻花药温度升高，影响花粉形成和释放过程，降低花粉活力，从而引起花粉萎缩和失活，导致结实率下降。
3. 抗氧化系统受损：高温热害引起的氧化胁迫会导致水稻内源性抗氧化系统的失调，增加有害氧自由基的产生，破坏细胞膜结构，损伤细胞膜的完整性，进而影响水稻的生长发育。
4. 养分吸收和利用的障碍：高温热害会导致水稻根系活力下降，影响水稻对养分的吸收和利用能力。
特别是对于镉、汞等重金属元素，高温热害还会加重其对水稻的毒害。
1. 风降温技术：通过采用风降温技术，如设置遮阳网等，降低水稻受到的辐射热效应，减轻高温胁迫。
合理利用自然风力，优化田间风向，增加通风，降低田间温度。
2. 适时灌溉调控：适时进行冷水灌溉，可以通过蒸腾作用的降温效应来减缓高温热害对水稻的伤害。
合理调整灌溉时间和量，避免过度的干旱和缺水。
3. 优质抗热品种的选育：通过选择耐高温品种和优质抗热品种进行培育，提高水稻的抗逆能力和产量。
培育适应高温的新品种，是解决高温热害对水稻的影响的长期措施。
4. 病虫害防控：高温热害会削弱水稻的免疫力，使其更容易受到病害和虫害的侵袭。
加强病虫害防控工作，保持稻田的健康状态，减少高温胁迫对水稻的二次伤害。
5. 营养管理：合理施肥，科学调控土壤养分，确保水稻的养分供应，提高其免疫力和抗逆性。
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高温热害是指环境温度高于植物一定的适宜生长温度，超过植物的适宜温度范围导致植物生长和发育受到影响。
高温热害对作物生长产生着严重的影响，特别对水稻这样的热带作物而言，其影响更加显著。
本文将就高温热害对水稻生长的影响进行探讨。
高温热害对水稻的生长发育过程造成了直接的影响。
通常水稻的适宜生长温度范围为20℃~32℃，一旦超过32℃就会对水稻的各个生长期产生直接的伤害。
在幼苗期，高温会导致水稻幼苗的生理功能失调，生长缓慢，甚至出现干枯枯死的情况。
在开花期，高温热害会导致水稻花粉失活，影响受精和结实，从而减少水稻的产量。
在抽穗期和灌浆期，高温则会影响水稻的籽粒灌浆，导致籽粒的数量和品质下降。
可见，高温热害对水稻的生长发育过程直接造成了不可忽视的影响。
高温热害还会影响水稻的光合作用和养分吸收。
光合作用是植物生长的基础，而高温会影响叶绿素合成，使叶片变黄、坏死，从而影响水稻的光合作用和养分的合成。
高温还会导致土壤中氮、磷、钾等养分的矿化速率加快，使得养分在土壤中的有效性降低，导致水稻对养分的吸收能力减弱。
高温热害对水稻的光合作用和养分吸收也造成了直接的影响。
高温热害还会引发水稻的生理生化变化。
高温条件下，水稻会产生大量的活性氧，导致细胞膜的脂质过氧化，细胞膜的通透性增加，从而对水稻的生长造成了直接的伤害。
高温还会导致水稻体内的激素水平失衡，如赤霉素合成减少，乙烯生成增加，导致水稻的生长受到抑制。
高温还会使得水稻体内的酶活性发生变化，如过氧化物酶等抗氧化酶的活性下降，从而使得水稻对高温的抗性减弱。
高温热害不仅对水稻的外部形态产生直接的影响，也会影响水稻的生理生化过程。
高温热害还会导致水稻的抗逆性能下降。
高温条件下，水稻的抗逆性能明显下降，对病虫害的抵抗能力减弱，容易发生病害；对干旱和盐碱等其他胁迫的耐受能力也降低，进一步影响了水稻的生长和发育。
高温热害还会影响水稻的生长代谢，使水稻的生长和发育减缓。
高温对水稻抽穗扬花期生理特性的影响
高温对水稻抽穗扬花期生理特性的影响李萍萍;程高峰;张佳华;李秉柏;谢晓金;杨沈斌【摘要】以扬稻6号(中熟中籼)和南粳43(中熟晚粳)为材料,探讨了抽穗扬花期高温胁迫对水稻花粉活力、花粉萌发率以及剑叶有关理化特性的影响.结果表明:高温胁迫使两个品种水稻花粉萌发率和花粉活力显著下降,细胞内渗透调节物质脯氨酸(Pro)、可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及剑叶叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性均明显降低,丙二醛(MDA)含量和质膜透性明显增加,抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量在胁迫初期略微增加,尔后迅速下降.在相同条件下,抽穗扬花期南粳43受高温的伤害始终小于扬稻6号.高温胁迫下水稻剑叶保持较高水平的MDA含量和质膜透性以及较低水平的Pro、可溶性糖、可溶性蛋白质、AsA,GSH 和SOD的含量是水稻抗逆的生理基础.【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(031)002【总页数】6页(P125-130)【关键词】水稻;高温胁迫;生理特性;抽穗扬花期【作者】李萍萍;程高峰;张佳华;李秉柏;谢晓金;杨沈斌【作者单位】江苏大学,现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏,镇江,212013;江苏大学,现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏,镇江,212013;中国气象科学研究院,北京,100081;江苏省农业科学院,农业资源与环境研究所,江苏,南京,210014;南京信息工程大学,应用气象学院,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,应用气象学院,江苏,南京,210044【正文语种】中文【中图分类】Q945温度是水稻生长发育诸因子(光照、温度、水分等)中最重要的因素之一.近年来,温室效应造成全球气温上升,世界种植业面临高温挑战[1].我国南方稻区双季早稻开花灌浆期、早熟中稻抽穗扬花期往往处于盛夏高温季节,遭遇35℃以上高温危害的机率非常高,高温热害风险很大,严重影响水稻生产.政府间气候变化专门委员会(IPCC)的大气环流模型预测表明,如果人类排放的温室气体继续增加,全球平均空气温度在本世纪末将提高 1.4～5.8℃[2].因此,高温逆境下水稻的生理及耐热性研究变得日趋重要.文中在前人研究的基础上,以扬稻 6号和南粳43为材料,拟探讨高温胁迫对抽穗扬花期水稻花粉活力、花粉萌发率等花粉性状及结实率、千粒重、脯氨酸(Pro)、可溶性糖、可溶性蛋白质、叶绿素、质膜透性、丙二醛(MDA)、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)等理化指标的影响,以期深入了解高温对水稻的伤害及水稻对高温的抗逆机理,为防御水稻热害提供科学和理论依据.1 材料与方法1.1 供试材料试验于2007年在江苏省农业科学院进行,供试品种为扬稻 6号和南粳 43,于 5月10日播种,6月 14日移栽于塑料盆内,每盆 3穴,置于院内防雀网室.1.2 高温处理于始穗当天选取生长一致的水稻植株移入RXZ型智能人工气候箱,为研究高温胁迫对花粉活力及花粉萌发率的影响,每个处理设置 35,37和39℃共3个温度梯度,持续时间1,3,5 d(5 h/d),从上午9:00开始处理.相对湿度:白天75%,夜间85%,自然光强约为5×104 lx,并设对照置于室外.各处理于高温胁迫结束当日选取 10～12个来自不同穗子的颖花花粉测定花粉活力和花粉萌发率.对于水稻剑叶的其他生理生化指标,则设置 3, 6,9,12 d高温处理(处理时间、相对湿度、光强设置同上),以自然状态下水稻作为对照(图中以0 d表示).每次每个处理取4个样品,即4个重复水平.将处理后的稻穗进行整穗,保留其处理时间内所开颖花,置于室外自然条件下成熟后测其结实率.1.3 测试项目和方法1.3.1 花粉活力、花粉萌发率花粉活力采用联苯胺染色法测定;花粉萌发率采用琼脂人工萌发法测定,在显微镜下观察统计花粉萌发情况.1.3.2 生理生化指标可溶性蛋白质采用考马斯亮蓝 G250染色法进行测定;质膜透性采用DDS-307A型电导率仪进行测定;还原型谷胱甘肽(GSH)含量采用二硫代对二硝基苯甲酸(DTNB)法进行测定.脯氨酸含量(磺基水杨酸法)、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量(改进的硫代巴比妥酸显色法)、叶绿素含量(丙酮乙醇浸提法)、抗坏血酸含量(GSH,二硫代对二硝基苯甲酸(DTNB)法)、超氧化物歧化酶活性(SOD,氯化硝基四氮唑蓝(NBT)光化学还原法)按文献[3]的方法测定.2 结果与分析2.1 高温对花粉活力的影响从图 1可以看出,花粉活力随高温胁迫的天数的延长和胁迫温度的升高而下降.从不同的胁迫温度来看,以 1 d为例,37℃比35℃扬稻 6号和南粳43花粉活力分别下降20.5%和26.3%,39℃比37℃扬稻 6号和南粳 43花粉活力分别下降 12.3%和11.2%.图1 不同温度不同天数胁迫处理对花粉活力的影响Fig.1 Effects of different days and temperatures stress on pollen vitality同一胁迫温度比较,以39℃高温胁迫为例,高温胁迫第 1天扬稻 6号和南粳 43水稻柱头上花粉可染率与对照相比分别下降了44.3%和42.3%,到高温胁迫第 5天,两个品种水稻柱头上花粉可染率与对照相比分别下降了65.9%和67.1%,均达到极显著水平(P＜0.01).同一温度和胁迫天数处理下,南粳43的花粉活力始终高于扬稻6号.2.2 高温对花粉萌发率的影响由图 2可见,高温胁迫对花粉萌发率有较大影响,在同一温度胁迫处理下,随着胁迫天数的增加,花粉萌发率逐渐下降.从不同的胁迫温度来看,以 1 d为例,37℃比35℃扬稻 6号和南粳 43花粉萌发率分别下降19.2%和23.3%,39℃比37℃扬稻6号和南粳43花粉萌发率分别下降10.6%和9.6%.同一胁迫温度比较,到高温胁迫第 5天(39℃),扬稻 6号和南粳43的花粉萌发率比对照相比分别下降66.9%和57.2%,均达到极显著水平(P＜0.01).同一温度和胁迫天数处理下,南粳 43的花粉萌发率始终高于扬稻6号.图2 不同温度不同天数胁迫处理对花粉萌发率的影响Fig.2 Effects of different days and temperatures stress on pollen germination rate两个品种、不同温度处理及不同胁迫天数下各项生理指标的变化程度不同,但变化趋势类似.为免赘述,下面以扬稻 6号,39℃高温胁迫为例说明高温对各生理指标的影响.2.3 高温胁迫对水稻剑叶中脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量的影响游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白是作物细胞内重要的渗透调节物质.从图 3可以看出,对照植株剑叶中这3种物质含量没有明显变化.高温胁迫加速了剑叶中这 3种物质的含量降低,且胁迫时间越长降低幅度越大.到胁迫第 12天,与对照相比,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白下降的幅度分别为23.84%,32.72%和25.16%,都达到了极显著水平(P＜0.01).图3 高温胁迫下水稻叶片脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量变化Fig.3 Contents of proline,solub le sugar and soluble protein under stress of high temperature2.4 高温胁迫对剑叶叶片叶绿素含量、MDA含量和质膜透性的影响由图4a可见,与对照相比,高温胁迫处理可以明显地减少叶绿素含量,差异达显著水平(P＜0.05).叶绿素含量随处理天数的增加而下降明显,到处理第12天,叶绿素含量比对照降低了32.82%.同时,高温胁迫均加速了水稻剑叶丙二醛(MDA)含量和质膜透性的增加(图4b,4c),胁迫时间越长,增加越多.持续高温处理12 d时,MDA含量与对照差异达极显著水平(P＜0.01).2.5 高温胁迫对水稻剑叶AsA和GSH含量及SOD活性的影响从图5a,5b可见,对照植株叶片中AsA和GSH含量变化不大.高温胁迫处理的植株叶片中AsA和 GSH含量都呈现出先升后降的趋势,即处理开始AsA和GSH含量增加,于第3天达最大值,而后呈下降趋势,胁迫时间越长,AsA和GSH含量与对照的差异下降越明显(P＜0.01).SOD是植物体内清除活性氧自由基的关键酶,其活性的强弱与植物抗氧化能力密切相关.由图5c可见,高温加速了叶片中SOD活性的降低,其降低程度随高温胁迫时间的延长而加大,与对照相比达极显著(P＜0.01)水平.2.6 高温胁迫对结实率和千粒重的影响3个不同温度胁迫对 2个品种水稻结实率和千粒重的影响变化趋势类似,但程度不同.下面以39℃高温胁迫不同天数处理为例进行说明(见表1).表1 高温胁迫对结实率和千粒重的影响Tab.1 Effects of high temperature stress on rice setting percentage and thousand kernel weight品种处理每穗粒数结实率/%空秕率/% 千粒重/g扬稻6号39℃1 d 163 49.54 50.46 27.87 39℃3 d 149 16.33 83.67 24.38 39℃5 d 146 1.68 98.32 21.94对照 178 80.38 19.62 28.02南粳43 39℃1 d 170 65.35 34.65 23.35 39℃3 d 158 54.77 45.23 23.97 39℃5 d 146 28.33 71.67 23.71对照 220 90.90 9.10 23.38由表 1可见,不同天数高温胁迫处理下,扬稻 6号每穗粒数在 140～180之间,南粳43每穗粒数在140～220之间.随高温胁迫天数的增加,两个品种的水稻结实率均呈急剧下降趋势.同一温度和胁迫天数处理下,南粳 43的结实率均高于扬稻 6号,与对照相比,同一温度和胁迫天数下南粳 43和扬稻 6号的结实率(以39℃5 d为例)分别比对照下降62.57%和78.70%,表明扬稻 6号对高温胁迫较南粳43敏感.与对照相比,高温处理 1 d对扬稻6号千粒重的影响不大,但到胁迫第 3天以后,千粒重比对照下降 3～6 g,不同天数高温胁迫处理对南粳43的千粒重影响不大,表明南粳 43抗高温胁迫能力较扬稻6号强.3 讨论游离脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性糖是植物体内的渗透保护物质,有利于植物在逆境(如高温、干旱、低温、冰冻、盐渍等)胁迫下维持细胞的结构和功能.但对于脯氨酸(Pro)含量在逆境下的响应仍有分歧,有些研究认为逆境胁迫下植物体内脯氨酸合成酶类对脯氨酸的反馈抑制的敏感性降低,导致脯氨酸等含量增加,并认为植物体内有较高水平的脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性糖有利于植物体对逆境胁迫的抵抗,在一定程度上增强生物体对胁迫环境的适应[4].还有一些研究也表明逆境下植物体积累Pro具有一定普遍性,只是有的研究表明逆境下抗逆性较弱的品种Pro积累较抗逆性较强的品种多,认为Pro积累的多少适宜作为一个胁迫伤害指标[5];有的表明逆境下抗逆性较强的品种Pro积累较抗逆性较弱的品种多,Pro积累的多少可以作为植物抗逆性强弱的一个指标[6].另一些研究得出的结果则显示逆境胁迫下植物体内脯氨酸含量下降,肖辉海和陈良碧[7]研究表明,高温敏核不育水稻培矮 64 s在高温热激条件下,花粉母细胞减数分裂期花药中游离脯氨酸和可溶性蛋白质的含量明显低于可育温度下的,且两者差异较显著.汤日圣等[8]研究高温对杂交水稻灌浆期剑叶有关生理特性时发现,高温胁迫使脯氨酸、可溶性蛋白质以及可溶性糖含量明显降低.本试验结果也显示高温胁迫加速了剑叶中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白这 3种物质的含量降低,且高温胁迫时间越长降低幅度越大,与对照的差异均达极显著水平.光合作用是对高温最敏感的过程之一,叶绿素是光合作用中吸收并传递光能的主要色素.滕中华等[9]认为,高温胁迫引起叶绿素含量和光合强度的降低,叶片中光合产物总量降低,可供籽粒充实的光合产物显著减少.本试验中,高温胁迫加速了叶片叶绿素含量的下降,与对照相比均达到显著性差异水平.胁迫时间越长,下降越明显,到处理第12天,叶绿素含量比对照降低了15%左右.MDA是膜脂过氧化作用的主要产物之一,能与细胞内各种成分发生强烈反应,引起对酶和膜的严重损伤,导致膜的结构及生理完整性的破坏,其含量是反映细胞膜过氧化作用强弱和质膜破坏程度的重要指标.从本试验结果看出,高温胁迫使水稻叶片中MDA含量大幅度增加,电解质渗透量急剧增加.这与汤日圣等[8]的研究一致.AsA和GSH则是植物体内有效的内源抗氧化剂,对膜系统具有保护功能.SOD是植物体内内自由基清除系统的一个关键性酶,对减少植物体内活性氧积累、抵御膜脂过氧化,减轻逆境造成的膜伤害以及延缓植物衰老有重要作用.研究结果显示,高温胁迫导致水稻剑叶中SOD活性大幅度下降,其降低程度随胁迫持续时间的加长而加大.而抗氧化物质AsA和GSH含量则呈现出先升后降的趋势,至处理第 3天达最大值,而后随胁迫时间的延长下降明显.联系到高温胁迫下MDA含量的升高和SOD活性的降低,这表明高温胁迫会弱化水稻自身清除活性氧及防止膜脂过氧化的作用,导致保护膜结构和功能的破坏,严重影响水稻叶片的生理机能,这可能是高温胁迫造成水稻热伤害的主要生理原因.水稻开花后 1～10 d是水稻受精后胚乳生长的关键时期,高温胁迫抑制胚乳的正常发育和籽粒灌浆速度,最终影响水稻的粒重.一般认为,高温引起结实率下降的原因主要是高温抑制了水稻花粉粒的膨胀,致使花药开裂受阻,花粉萌发率下降,最终导致不实粒增加[10].Jagadish等[11]认为开花期温度高于33.7℃处理1 h就可引起颖花分化延长或不育,导致水稻结实率下降.李训贞等[12]认为气温35℃以上,湿度65%～70%,风速 4级以上的条件下,成熟花粉0.5 h后就会丧失活力.本试验结果表明,高温胁迫致使水稻花粉活力(可染率)和萌发率降低,结实率急剧下降.且胁迫时间越长,受害程度越严重.同一温度同一胁迫天数下,南粳 43的结实率以及花粉活力、花粉萌发率均高于扬稻 6号,表明南粳43在高温逆境下的耐受性强于扬稻 6号.高温胁迫下柱头上的花粉数、花粉萌发率以及最终的结实率可作为水稻生殖生长阶段的抗性指标在生产上加以利用.4 结论本试验是在湿度、光照等条件较为恒定的人工气候箱进行,所得出的结果在自然条件下可能有较大差异,相关结果尚需在试验材料以外的水稻品种中进行验证,但在人为设置的生态条件下进行试验能有效的反映出水稻品种间以及高温逆境和自然生长环境之间的差异,为作物抗逆品种选择、抗逆机理的研究以及生产实践提供了可供选择的物理化学措施.参考文献(References)【相关文献】[1] Prasad PVV,Boote K J,Allen L H,etal.Species,ecotype and cultivar differences in spikelet fertility and harvest index of rice in response to high temperature stress[J].Field Crops Research,2006,95(2/3):398-411.[2] Cubasc h U,MeehlG A,Boer G J,et al.Projections of future climate change[C]∥Climate Change 2001:The Scientific Basis.Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.Cambridge and New York:Cambridge University Press,2001.[3] 中国科学院上海植物生理研究所,上海市植物生理学会.现代植物生理学实验指南[M].北京:科学出版社,1999.[4] Zeng L S,LiaoM,Chen C L,etal.Effects of lead contamination on soil enzymatic activities,m icrobial biomass,and rice physiological indices in soil-lead-rice 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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高温胁迫对水稻生长和产量的影响一直是农业领域关注的热点问题。
随着全球气候变暖的加剧，高温胁迫对水稻的影响越发显著。
为了应对高温胁迫对水稻的影响，科研人员们进行了大量的研究，探索不同防御处理对水稻生长和产量的影响。
本文将就高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响进行探讨。
一、高温胁迫对水稻的影响高温胁迫对水稻的影响主要表现在以下几个方面：1. 生长受限：高温胁迫会导致水稻叶片氧化损伤、叶绿素含量下降、叶片水分蒸发过快，使得水稻生长受限。
2. 营养生长减慢：高温胁迫会影响水稻的养分吸收和利用，使得水稻的营养生长减慢。
3. 花粉落山：高温胁迫会导致水稻花粉发育受阻，造成花粉落山，影响水稻的产量。
高温胁迫对水稻的影响非常严重，严重影响了水稻的生长和产量。
1. 改善耐热性品种的培育：选择耐高温的水稻品种进行培育，使其在高温胁迫下仍能保持较好的生长和产量。
研究表明，耐热性品种的培育对水稻的生长和产量有显著的影响，能有效提高水稻的抗高温能力和产量。
2. 科学灌溉管理：科学合理的灌溉管理可以缓解高温胁迫对水稻的影响。
适量的水分能够帮助水稻降温，减轻高温对水稻的伤害，对水稻的生长和产量有显著的促进作用。
3. 施用生物有机肥料：生物有机肥料中含有丰富的微生物和有益元素，可以改善土壤环境，提高水稻的抗病能力，从而减轻高温胁迫对水稻的影响，对水稻的生长和产量有促进作用。
4. 喷施植物生长调节剂：喷施植物生长调节剂可以促进水稻的生长，增强其抗逆性，缓解高温胁迫对水稻的影响，对水稻的生长和产量有显著的促进作用。
以上的研究表明，不同的防御处理对水稻生长和产量都有一定的促进作用，能够有效缓解高温胁迫对水稻的影响，提高水稻的抗高温能力和产量。
三、未来展望高温胁迫对水稻的影响是一个复杂的系统工程，需要多方面的综合治理。
未来的研究可以从以下几个方面展开：1. 进一步开展耐热性水稻品种的培育和选育工作，提高水稻的抗高温能力；2. 深入研究高温胁迫对水稻的生理和分子机制，探索高温胁迫下水稻的适应性机制；3. 探索更多的防御处理措施，例如利用生物技术手段，研究新的生长调节剂，寻找更有效的土壤改良方法等；4. 加强科学研究和农田实践相结合，将研究成果转化为农业生产力，为农业生产提供更多的科技支撑。
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1. 引言1.1 研究背景水稻作为我国重要的粮食作物之一，在全球范围内具有重要的经济和社会价值。
随着全球气候变暖的加剧，高温胁迫对水稻生长和产量造成了严重的影响，成为限制水稻产量和质量的重要因素之一。
高温胁迫会导致水稻的生长受到抑制，影响其光合作用、养分吸收和生长发育。
受高温胁迫影响的水稻植株表现出叶片变黄、枯萎、根系生长受阻等现象，严重影响了水稻的生长和发育过程。
为了减轻高温胁迫对水稻的影响，研究人员提出了不同的防御处理方法，包括调节水稻的生长周期、改善土壤条件、选育耐高温品种等。
这些防御处理方法可以一定程度上提高水稻对高温的抵抗能力，保障水稻的正常生长和发育。
深入研究高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响，对于促进水稻产量的稳定增长、保障粮食安全具有重要意义。
通过本研究，我们可以更好地了解高温胁迫对水稻的影响机制，为制定有效的防御策略提供科学依据。
1.2 研究意义水稻作为我国主要的粮食作物之一，其生长和产量受到各种生物和非生物因素的影响。
高温胁迫是一种常见的非生物胁迫因素，对水稻的生长和产量造成了不利影响。
研究表明，高温胁迫会导致水稻生长停滞、叶片发生损伤、光合作用受阻等，进而影响水稻的产量和品质。
在应对高温胁迫的过程中，不同防御处理方法可能会对水稻的生长和产量产生不同的影响。
通过研究不同防御处理方法对水稻的影响，可以为提高水稻的抗逆性和增加产量提供重要的理论和实践依据。
探究高温胁迫下不同防御处理对水稻生长和产量的影响具有重要的研究意义。
本研究旨在深入探讨高温胁迫对水稻生长和产量的影响以及不同防御处理对水稻的影响，为水稻的高产栽培提供科学依据。
通过总结研究结果并展望未来的研究方向，可以为水稻生产提供参考，促进我国水稻产业的持续发展。
2. 正文2.1 高温胁迫对水稻生长的影响高温胁迫是水稻生长发育中常见的环境胁迫因素之一，其对水稻生长的影响主要表现在以下几个方面：1. 光合作用受抑制：高温会导致植物叶片的蒸腾作用增强，叶片温度升高，从而抑制光合作用的进行，降低叶绿素含量和光合酶活性，影响水稻叶片的光合能力。
水稻热胁迫生理生化
水稻热胁迫生理生化水稻是重要的粮食作物，然而，由于全球气候变暖，高温热胁迫成为水稻生产过程中的一个重要限制因素。
高温热胁迫会导致水稻生理生化过程发生变化，影响其生长发育、产量和品质。
本文将从根系、叶片和生物分子水平探讨水稻热胁迫的生理生化机制。
高温热胁迫对水稻的根系有一定影响。
研究表明，高温热胁迫会导致水稻根系的生长受限，根长、根表面积和总根系质量减少。
此外，高温热胁迫还会降低水稻根系的活力和吸收能力，导致养分吸收不足。
这可能是由于高温引起了根系细胞的膜脂过氧化和离子通道活性的变化。
此外，高温热胁迫还会导致水稻根系和土壤微生物之间的关系发生变化，降低土壤微生物的丰度和多样性。
高温热胁迫对水稻的叶片也有显著影响。
高温热胁迫会导致水稻叶片的光合作用受损，影响光合产物的合成和转运。
研究表明，高温热胁迫会引起叶绿素含量下降、叶绿素荧光参数的改变以及叶片的气孔关闭。
这些变化可能是由于高温引起叶片细胞膜的脂质过氧化和光合色素的分解。
此外，高温热胁迫还会影响光合酶和光合电子传递链相关基因的表达，导致光合作用的抑制。
高温热胁迫对水稻的生物分子水平也产生了变化。
研究表明，高温热胁迫会导致水稻细胞内产生大量的活性氧（ROS），如超氧阴离子和过氧化氢。
这些ROS会导致细胞膜脂质过氧化、DNA和蛋白质损伤，进而引发细胞死亡。
为了应对高温热胁迫，水稻会启动一系列的抗氧化系统，包括抗氧化酶和非酶抗氧化物质。
此外，高温热胁迫还会导致水稻细胞的转录、转录后调控和翻译水平的变化。
研究表明，一些热休克蛋白和稳定蛋白过氧化物酶与高温热胁迫的抗性有关。
综上所述，高温热胁迫会引起水稻根系、叶片和生物分子水平的生理生化变化。
这些变化可能是水稻在高温环境中适应和抵抗胁迫的策略。
进一步研究水稻热胁迫的生理生化机制有助于培育耐高温水稻品种，提高水稻生产的抗逆性和稳定性。
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
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刘晓龙;叶世河;廖俊婕;骆依菲;龙莎;廖婧芃;钟歆;谢菲;谢子怡;曾鹏;胡永轩;徐晨【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(52)5【摘要】【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H_(2)O_(2)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H_(2)O_(2)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。
高温干旱双重胁迫下水稻灌浆结实期的光合生理变化
高温干旱双重胁迫下水稻灌浆结实期的光合生理变化高焕晔;宗学凤;吕俊;徐宇;何秀娟;董玉锋;张燕;王三根【期刊名称】《三峡生态环境监测》【年(卷),期】2018(3(0)2)【摘要】本文系统地比较研究了水稻（Oryza sativa L.）在高温、干旱的单一胁迫与双重胁迫间的光合生理差异。
结果表明,灌浆结实期高温胁迫、干旱胁迫对水稻叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量的影响达到显著和极显著水平。
高温胁迫总体上导致叶绿素与类胡萝卜素含量降低。
干旱胁迫导致叶绿素a含量的显著增加和叶绿素b含量的显著下降。
高温与干旱双重胁迫下叶绿素a与类胡萝卜素含量的下降不明显,而叶绿素b含量则大幅度下降。
高温、干旱及高温干旱双重胁迫均能显著降低水稻剑叶净光合速率。
胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率均表现为高温胁迫、中度干旱胁迫下明显升高,但在重度干旱胁迫下则大幅下降。
水稻光合特性对高温干旱双重胁迫的响应变化可为制订水稻育种栽培措施提供重要参考。
【总页数】9页(P68-76)【作者】高焕晔;宗学凤;吕俊;徐宇;何秀娟;董玉锋;张燕;王三根【作者单位】[1]贵州大学烟草学院,贵阳550025;[2]西南大学农学与生物科技学院／三峡库区生态农业与可持续发展研究重点实验室,重庆400716;;[2]西南大学农学与生物科技学院／三峡库区生态农业与可持续发展研究重点实验室,重庆400716;;[2]西南大学农学与生物科技学院／三峡库区生态农业与可持续发展研究重点实验室,重庆400716;;[2]西南大学农学与生物科技学院／三峡库区生态农业与可持续发展研究重点实验室,重庆400716;;[2]西南大学农学与生物科技学院／三峡库区生态农业与可持续发展研究重点实验室,重庆400716;;[2]西南大学农学与生物科技学院／三峡库区生态农业与可持续发展研究重点实验室,重庆400716;;[2]西南大学农学与生物科技学院／三峡库区生态农业与可持续发展研究重点实验室,重庆400716;;[2]西南大学农学与生物科技学院／三峡库区生态农业与可持续发展研究重点实验室,重庆400716【正文语种】中文【中图分类】S184【相关文献】1.高温干旱双重胁迫下水稻灌浆结实期的光合生理变化 [J], 高焕晔;宗学凤;吕俊;徐宇;何秀娟;董玉锋;张燕;王三根2.灌浆结实期水稻对高温干旱胁迫的抗性生理响应 [J], 高焕晔;宗学凤;吕俊;张燕;董玉锋;何秀娟;徐宇;王三根3.灌浆结实期水稻对高温干旱胁迫的抗性生理响应 [J], 高焕晔;宗学凤;吕俊;张燕;董玉锋;何秀娟;徐宇;王三根;4.灌浆结实期高温干旱复合胁迫对稻米直链淀粉及蛋白质含量的影响 [J], 高焕晔;王三根;宗学凤;腾中华;赵芳明;刘照5.灌浆结实期高温胁迫对水稻产量及品质的影响 [J], 褚丽敏;赵洪利;韩万海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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高温胁迫对水稻灌浆结实期叶绿素荧光、抗活性氧活力和稻米品质的 影响
滕中华 1 智 丽 2 宗学凤 1 王三根 1,* 何光华 1
(1 西南大学农学与生物科技学院, 重庆 400716; 2 西南大学园艺园林学院, 重庆 400716)
摘 要: 选用西农优 30 和富优 1 号两个水稻品种, 在灌浆结实期利用人工气候室进行高温处理, 测定叶绿素含量、 叶绿素荧光参数、抗活性氧活力的动态及成熟稻米的营养品质。结果表明, 高温胁迫下水稻叶片叶绿素含量降低, 叶 绿素荧光参数初始荧光(Fo)明显上升, PS II 的潜在活性(Fv/Fo)和 PS II 的最大光能转化效率(Fv/Fm)均低于对照, 呈下 降趋势; 灌浆结实后期 Fv/Fo 和 Fv/Fm 的下降速率最快; 灌浆结实后期抗氧化活力低于对照。同时, 高温胁迫下的成 熟稻米总淀粉及直链淀粉含量降低, 蛋白质含量升高, 垩白度上升而千粒重下降。高温胁迫下光合作用的原初反应被 抑制, 抗活性氧活力降低, 水稻叶片功能期缩短, 可能是稻米品质降低的重要原因。 关键词: 水稻; 高温胁迫; 叶绿素荧光; 抗活性氧活力; 品质
Abstract: The synthesis of assimilate such as starch, protein and lipid depends on the photosynthesis. Under stresses, the pig-
ments, primary reaction and electronic transport chain which have relations with photosynthesis are hurt or inhibited. The effect of high temperature caused by “Greenhouse Effects” becomes more and more frequent. To elucidate the injury mechanism under high temperature in rice plants, the dynamic changes of chlorophyll content, chlorophyll fluorescence parameters and active oxygen resistance activity were measured and the grain quality indices including starch, protein, and chalkiness were also analyzed in rice plants of cultivars Xinongyou 30 and Fuyou 1 during grain-filling period under high temperature treatment in climatic cabinets. The results showed that under high temperature (33℃), chlorophyll content of leaves decreased, initial fluorescence (Fo) increased obviously, maximal photochemical efficiency of PS II (Fv/Fm) and the potential photochemical efficiency of PS II (Fv/Fo) decreased, Fv/Fo and Fv/Fm declined faster during the whole grain-filling period, especially in late period. Meanwhile, active oxygen resistance activity (AORA) lowered by 45.16 and 35.99% as compared with the control in the late grain-filling period; under high temperature condition, the total starch and amylose contents of grains were lower than those of control, the protein contents increased to a different degree, and chalkiness and 1000-grain weight changed significantly in two cultivars. The main reason of degeneration of grain quality under high temperature stress is related to the inhibition of primary reaction of photosynthesis, drop of active oxygen resistance activity and contraction of functional period in leaves of rice plants. Keywords: Rice (Oryza sativa L.); High temperature stress; Chlorophyll fluorescence; Active oxygen resistance activity; Grain quality
第9期
滕中华等: 高温胁迫对水稻灌浆结实期叶绿素荧光、抗活性氧活力和稻米品质的影响
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环境条件的异常改变, 如极端温度、强光辐射及干旱 等, 可能引起与光合色素、原初反应及电子传递链等受损 或被抑制, 进而影响同化物的合成。当今全球范围的“温 室效应”对植物的影响越来越明显, 水稻作为一种重要的 粮食作物, 其遭受热害对人类生活带来的不利影响是不 言而喻的。灌浆结实期高温胁迫使水稻叶片产生光抑制和 光氧化, 进而引起稻米品质严重下降[1-3]。叶绿素荧光动 力学是以光合作用理论为基础, 利用体内叶绿素来研究 和探测植物光合生理状况及外界因子对其细微影响的一 种新型植物活体测量和诊断技术。由于其快速、灵敏和非 破坏性测量等优点, 在水稻的缺钾胁迫、镉胁迫和有机物 污染等逆境生理研究中得到应用[4-6]。在水稻的温度逆境 胁迫研究中, 郭培国发现 42℃高温胁迫后水稻叶片的 PS II 原初光能转化效率(Fv/Fm)、PS II 线性电子传递的量子 效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)下降, PS II 的相对还原状 态(1−qP)升高[7]。季本华等发现低温强光下处理 4 d 的籼 粳稻叶片, Fv/Fm 和 qN 降低[8]。金松恒等研究 6 个水稻品 种孕穗期叶绿素荧光特性, 发现 Fv/Fm 随叶位发生变化, 而 PS II 的光化学效率(ΦPSII)和电子传递速率(ETR)随叶位 降低明显下降[9]。在高温胁迫下灌浆结实期, 水稻的叶绿 素荧光、抗氧化活力的变化及其对稻米品质影响方面的研 究迄今报道甚少, 本试验利用人工气候室精确控温, 应 用叶绿素荧光技术, 探讨高温胁迫对水稻的伤害机理。
(1 College of Agronomy and Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400716; 2 College of Horticulture and Landscape Architecture, Southwest University, Chongqing 400716, China)
一个晚上暗适应, 第 2 天用 LI-6400 和荧光叶室 6400-40
(美国, Li-Cor 公司)测定健康剑叶。荧光参数包括初始荧
光 Fo, PS II 潜在活性 Fv/Fo, PS II 的最大光能转化效率 (Fv/Fm)。计算公式来自 LI-6400 仪器说明书, 所有计算均
由仪器自动完成, 重复测定 3~5 次。 1.2.3 抗活性氧活力 参考宗学凤等的原理与方法[11], 采用南京建成生物所生产的抗活性氧活力试剂盒测试, 测 定抗活性氧活力, 其单位为 U mg−1 Protein, 重复测定 3 次。 1.2.4 籽粒营养品质 采用湖南农业大学植物激素重 点实验室开发的软件测定垩白度[12]; 用碘比色法测定直 链淀粉含量[13]; 用旋光法测定总淀粉含量[13]; 用凯氏定 氮法测定蛋白质含量, 重复测定 2~3 次。
基金项目: 重庆市科委项目(CSTC2007AB1033, CSTC2007AA1099, CSTC2007AC1051) 作者简介: 滕中华(1972−), 男, 重庆潼南人, 西南大学讲师, 在职博士, 从事植物生理学教学与科研工作。E-mail: zhonghuateng@
* 通讯作者(Corresponding author): 王三根。E-mail: wangsg@ Received(收稿日期): 2007-07-04; Accepted(接受日期): 2008-03-25.
起, 每隔 7 d, 于上午 9:00—10:30 取样并进行叶绿素荧光
动力学测定。其后, 将剑叶样品迅速保存于−20℃冰柜中
用于抗氧化测定。收获的成熟籽粒, 经烘 叶绿素含量
用叶绿素计(SPAD-502 型, 日本)
测剑叶, 测时避开叶脉[10], 重复测定 3~5 次。 1.2.2 叶绿素荧光参数 参考金松恒等方法[9]。稻株经
Effects of High Temperature on Chlorophyll Fluorescence, Active Oxygen Resistance Activity, and Grain Quality in Grain-Filling Periods in Rice Plants
TENG Zhong-Hua1, ZHI Li2, ZONG Xue-Feng1, WANG San-Gen1,*, and HE Guang-Hua1