申世界的水稻耐高温研究进展

2 水稻籽粒品质
由于灌浆期水稻对高温热害的表现复杂,单一的指 标如垩白度、直链淀粉含量等很难评判不同品种 的耐高温强弱,一般采用综合评判的方法。
张宏玉等对灌浆期水稻耐高温能力相关的5个指标 进行综合评判的结果表明,籽粒充实度的耐热系数 ( =高温胁迫下籽粒充实度/常温下籽粒充实度 100)可作为灌浆期耐高温的一项关键性指标。
3、高温对水稻灌 浆期的影响：灌浆 期如遇高温，导致 灌浆不良，出现秕 粒，导致籽粒充实 度差，严重影响实 粒重，导致产量下 降。高温下光合作 用降低，水稻品质 下降等。
（3）水稻耐高温品种的评价指标
由于水稻耐高温的反应复杂,不仅受基因型,更受高 温胁迫时间、植株的生育期和其他环境因子如 光照、湿度、营养条件等以及它们之间互作效 应的影响,因此,耐高温的鉴定更显得重要,是开 展耐高温研究和育种的前提条件。
[6] 张桂莲. 两个早稻品种耐热性生理及分子遗传基础的研究[D]. 长沙: 湖南农业 大学, 2006: 1–19
[7] 周浩, 胡文彬, 王作平, 等. 抽穗扬花期高温对水稻重组自交系群体RIL47 结实 率的影响[J]. 中国生态农业学报,2011, 19(1): 69–74
[8] 罗丽华, 刘国华, 肖应辉, 等. 高温胁迫对水稻花粉和小穗育性及稻谷粒重的影 响[J]. 湖南农业大学学报: 自然科学版, 2005, 31(6): 593–596
但是当水稻长时间处于温度高于42℃时，就会出现高温 胁迫，表现为出叶速度减慢，叶片退绿或白化，甚 至不抽穗，直至死亡。
2、高温对水稻扬花期的影响： 水稻扬花期对高温特别敏感， 水稻在此期间如果遭遇35℃ 以上持续高温，水稻花器官 将发育不全，花粉将发育不 良，活力下降。原因主要有： 高温低湿条件，浆片吸水膨 胀受到严重影响，造成不开 花；高温容易过快失水，影 响花药开裂，这是主要原因； 高温下，花粉寿命大大缩短； 花粉管伸长明显受阻；影响 受精。高温胁迫下，水稻颍 花不育、结实率下降的主要 原因是：花粉萌发量和活性 的降低。
[9] 李成德. 高温导致水稻出现大量空壳分析[J]. 陕西农业科学, 2003(5): 45–47
高温对水稻生长发育的影响主要体现在几个方面：
1、高温对水稻发芽和营养生长期的影响：
植物生长发育都有最适温度、最低温度和最高温度。水 稻发芽的最适温度为25℃，在10℃~ 40℃范围内均可 发芽，在一定温度范围内，对水稻营养生长期和发 芽期的影响较小。
[3] 许红云, 许为军, 谭学林. 高温对粳稻品种发芽及幼苗生长发育影响的研究[J]. 西南农业学报, 2008, 21(3): 593–596
[4] 李金军, 刘明放, 陆金根, 等. 粳稻穗期耐高温鉴定技术的研究[J]源自文库 上海农业学报, 2003, 19(4): 25–27
[5] 李太贵, 沈波. 水稻品种开花期抗热性鉴定研究[J]. 作物品种资源, 1995(1): 34– 35
（2）高温对水稻的影响
[1] 高素华, 王培娟. 长江中下游高温热害及对水稻的影响[M].北京: 气象出版社, 2009: 7–8, 73–105, 162–208
[2] 黄英金, 罗永锋, 黄兴作, 等. 水稻灌浆期耐热性的品种间差异及其与剑叶光合 特性和内源多胺的关系[J]. 中国水稻科学, 1999, 13(4): 205–210
（1）、全球气温的变化特点
当前，随着“温室效应”越来越严重，引起的全球气温发 生剧烈的变化。据统计，目前全球平均气温较100年前升高 1℃。根据分析已有的气候变化数据分析，在本世纪末，全 球平均表面温度将会升高1.4~5.8 ℃。 气温变化的另一个特点是，短期的极端高温现象出现频率 大幅度升高，包括局部地区也出现短期极端高温，这给农 作物的安全生产带来极大的安全隐患。如2003年夏是我国 长江中下游的最炎热夏天，出现了极端高温天气，导致该 地区水稻产生严重的结实不良而大面积大幅度减产等。
3 光合作用
光合作用被认为是对高温最敏感的过程之一,主要 影响类囊体的物理化学性质和结构组织,导致细胞 膜的解体和细胞组分的降解。
黄英金等通过对不同耐高温品种热胁迫处理后剑叶 的光合速率、叶绿素含量和RuBP羧化酶活性的测 定,表明耐高温的品种经高温胁迫后的下降幅度小, 光合速率较稳定,且在胁迫后都能恢复到较高的水 平,认为高温胁迫下剑叶的叶绿素合成和降解程度 以及RuBP羧化酶活性的热稳定性,可作为水稻灌浆 期耐高温鉴定的指标之一。
水稻耐高温评价指标研究主要有：
1 小穗育性： 由于高温直接影响到水稻小穗的育性,因
此花粉活力的测定、花粉管的萌发以及 结实率现已成为水稻耐高温鉴定的最基 本也是最主要的鉴定指标。 热害指数[热害指数=(常温结实率-高温结 实率)/常温结实率]作为较好反映结实率 的一个参数,已被一些研究者用作评价结 实率的重要指标。
水稻耐高温方面研 究的简要分析
作 者:申世界 专 业: 作物遗传育种 邮 箱：814509709@qq.com 导 师:陈庆全 时 间：2013年4月
目录
一 研究背景 二 课题方向 三 致谢
一、研究背景
（1）、全球气温的变化特点 （2）、高温对水稻的影响 （3）、水稻耐高温的评价指标 （4）、 国内研究的概况
耐高温品种的筛选一般在人工气候箱或人工气候 室内进行。沈波,陶龙兴等通过温室模拟高温条 件筛选耐高温品种,结果也具有一定的重演性。 此外,黄英金、汤日圣等通过薄膜简棚遮盖法进 行高温处理,李金军等直接利用海南省南部冬繁 育种基地春季自然高温条件和当地正常种植季 节的自然高温条件重复鉴定粳稻的穗期耐高温 能力,也获得了较好的筛选效果。
在全球气温变暖大背景下, 夏季异常高温将可能在我国 更加频繁的出现, 持续时间也可能更长。在我国南方 稻区, 盛夏高温对双季早稻的结实及灌浆会形成严重 危害, 造成高温逼熟、产量下降。
2003 年, 我国南方稻区在水稻抽穗开花期出现了极端高 温天气, 给水稻生产造成了严重损失: 江西省因高温热 害造成水稻减产12.2 亿kg; 湖南省仅南县就有近1333.3 hm2的“两优培九”结实率在60%以下, 个别农户水稻 结实率只有9.5%, 单产仅1 125 kg·hm2; 江苏省平均单 产减少了15%。