玉米花期高溫響應的基因型差異及其生理機制研究.pdf

1、隨著“溫室效應”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，研究高溫脅迫對其產(chǎn)量品質(zhì)的影響及其生理機制。主要結果如下：
　　 1、花期前后高溫對玉米產(chǎn)量品質(zhì)形成的影響及其生理原因花期前后高溫脅

2、迫使兩個供試基因型的產(chǎn)量顯著降低，高溫對玉米結實的影響因基因型和高溫處理時間的不同而異，耐熱性基因型結實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?；ê蟾邷靥幚盹@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，但與對照無顯著差異。高溫脅迫對耐熱基因型ASI的影響小于熱敏感基因型?；ㄆ谇昂蟾邷孛{迫導致玉米產(chǎn)量降低，花粉育性下降和抽

3、雄吐絲間隔期增大導致結實率降低是其主要原因。
　　 高溫處理增加了兩個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€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供試基因型的地上部干物質(zhì)積累量。花前處理浚單20和駐玉309單株干物質(zhì)量分別比對照降低了12.9％和28％，花后處理則分別比對照降低了2.9%和21％。兩個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?。换ê筇幚韺?0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含量(SPAD)、凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、最大光化學效率(Fv/Fm)、光量子產(chǎn)量(φPSⅡ)、光化學猝滅系數(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，提高了細胞間隙CO2濃度(Ci)和非光化學猝滅系數(shù)(qN)?；ㄇ昂突ê蟾邷孛{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)、光合機構、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