玉米花期高溫響應(yīng)的基因型差異及其生理機(jī)制研究.pdf

1、隨著“溫室效應(yīng)”的不斷加劇，短期異常高溫發(fā)生越發(fā)頻繁，高溫已經(jīng)成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要非生物脅迫之一。開展花期高溫脅迫對(duì)不同基因型玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及光合特性影響的研究很有必要。本研究以耐熱玉米基因型浚單20和熱敏感基因型駐玉309為材料，分別于花前(吐絲前0～8 d)和花后(吐絲后0～8 d)高溫處理，研究高溫脅迫對(duì)其產(chǎn)量品質(zhì)的影響及其生理機(jī)制。主要結(jié)果如下：
　　 1、花期前后高溫對(duì)玉米產(chǎn)量品質(zhì)形成的影響及其生理原因花期前后高溫脅

2、迫使兩個(gè)供試基因型的產(chǎn)量顯著降低，高溫對(duì)玉米結(jié)實(shí)的影響因基因型和高溫處理時(shí)間的不同而異，耐熱性基因型結(jié)實(shí)性的下降顯著小于熱敏感基因型，吐絲后0～8 d高溫處理顯著大于吐絲前0～8 d高溫處理。花后高溫處理顯著降低了熱敏感基因型駐玉309的花粉活力和籽粒ATP酶活性，耐熱基因型浚單20的花粉活力和籽粒ATP酶活性也降低，但與對(duì)照無顯著差異。高溫脅迫對(duì)耐熱基因型ASI的影響小于熱敏感基因型。花期前后高溫脅迫導(dǎo)致玉米產(chǎn)量降低，花粉育性下降和抽

3、雄吐絲間隔期增大導(dǎo)致結(jié)實(shí)率降低是其主要原因。
　　 高溫處理增加了兩個(gè)供試基因型籽粒的粗蛋白、粗脂肪和賴氨酸含量，花前花后高溫處理耐熱基因型浚單20籽粒的粗蛋白、粗脂肪和賴氨酸含量增加幅度都大于熱敏感基因型駐玉309。這說明高溫處理有利于蛋白質(zhì)和粗脂肪的合成?；ㄆ谇昂蟾邷靥幚斫档土藘蓚€(gè)供試基因型籽粒的粗淀粉含量，但在花前和花后高溫脅迫后耐熱基因型浚單20籽粒的粗淀粉含量降低幅度均小于熱敏感基因型駐玉309。
　　 2、花

4、期前后高溫對(duì)玉米地上部物質(zhì)積累分配的影晌及其生理原因花期前后高溫脅迫降低了兩個(gè)供試基因型的地上部干物質(zhì)積累量?；ㄇ疤幚砜?0和駐玉309單株干物質(zhì)量分別比對(duì)照降低了12.9％和28％，花后處理則分別比對(duì)照降低了2.9%和21％。兩個(gè)供試基因型花前處理干物質(zhì)分配到雌穗的比例均明顯減??；花后處理對(duì)浚單20雌穗干物質(zhì)積累影響不顯著，而駐玉309雌穗干物質(zhì)積累比對(duì)照降低了59.5％。表明高溫脅迫下耐熱品種比熱敏感品種具有更強(qiáng)的物質(zhì)積累能力，并

5、較多地分配到雌穗中。高溫處理降低了穗位葉葉綠素相對(duì)含量(SPAD)、凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、光量子產(chǎn)量(φPSⅡ)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性，提高了細(xì)胞間隙CO2濃度(Ci)和非光化學(xué)猝滅系數(shù)(qN)。花前和花后高溫脅迫均使浚單20葉片的SOD、POD和CAT話性顯著升高，而花前高溫使駐玉309葉片SOD、PO

6、D活性升高，CAT活性下降，花后高溫使駐玉309葉片SOD、POD和CAT的活性均下降。高溫脅迫使2個(gè)基因型丙二醛(MDA)含量升高，浚單20升高的幅度顯著小于駐玉309。高溫脅迫下耐熱玉米基因型葉片中抗氧化酶系統(tǒng)、光合機(jī)構(gòu)、類囊體膜上的電子傳遞活性和傳遞效率得到較好的維持，從而保持了葉片的光化學(xué)能轉(zhuǎn)化和光能利用效率，減輕了高溫傷害。耐熱性玉米基因型在高溫下仍保持著較高的物質(zhì)貯存能力，從而保證了籽粒的灌漿。
　　 3、花期前后高