开花灌浆期高温下水稻结实和高温逼熟耐性鉴定方法研究

【作者】 闫浩亮； 刘科； 穆麒麟； 陈建珍； 田小海；

【机构】 长江大学主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心； 长江大学农学院；

【摘要】 【研究背景】随着全球气温变暖的加剧,水稻开花灌浆期更易遭遇持续性的高温热害,从而降低结实和形成高温逼熟,严重影响水稻的产量和品质,选育耐性品种是解决这一问题的有效方法,而科学准确的鉴定方法是准确评价和利用耐性种质资源的前提;【材料与方法】本研究选取水稻品种两优6号、两优27和株两优47,采用盆栽种植,利用人工气候室控制温度(模拟典型高温天气的日变化,日最高气温分别为33℃、35℃和37℃)和湿度(RH=75%和85%)与处理时长(10d和15d)进行交叉形成12个处理。开花前1d,将待处理盆栽其移至自然补光人工气候室进行相应的温湿度处理,10d或15d后移出,在自然条件下培养至成熟,测定受精率、千粒重和稻米品质等;【结果与分析】处理温度升高可以显著降低各品种受精率,不同品种对高温耐受的阈值温度不同,其中两优27和两优6号在37℃下受精率出现大幅下降,而株两优47对温度升高不敏感,整体上两个湿度条件对受精率的影响存在显著地差异,在较高湿条件下(RH=85%)受精率显著低于一般湿度条件(RH=75%),在较高的处理温度下更为明显;处理时长的增加可以降低受精率,在高温高湿的条件下更为明显;相对于其他条件,温度的升高使品种间的差异更为明显;千粒重的变化在温度、湿度和两者的互作效应上均达到了显著差异,但在两个处理时长间差异不显著,各品种的平均千粒重在35℃和37℃条件下对比33℃有显著降低,一般湿度条件(RH=75%)比高湿度(RH=85%)有显著降低;处理温度升高显著降低各品种的整精米率,湿度降低可以增加精米率,处理时长的增加显著降低出糙率、精米率和整精米率。加工品质中整精米率在各处理条件下变异系数最大,品种间差异最明显,在37℃RH=85%15d条件下各品种变异系数达到最大值(CV=22.06%);垩白度和垩白粒率在不同处理下品种间的变异系数均高于其他指标,是品种间差异最大的两个指标。温度升高垩白粒显著增多,垩白度显著增加,长宽比显著下降。相对湿度的增加有可以降低垩白粒率和垩白度;处理时长的增加不能增加垩白粒率,但使垩白度和长宽比的差异增大;处理温度的升高使各品种间垩白粒率和垩白度的变异增大,35℃时达到最大值,较低的湿度条件(RH=75%)也可以增加这两个指标的品种间变异;【结论】高温高湿度条件不利于各品种的授精结实,降低了各品种的千粒重和稻米品质,处理时长的增加使降低了受精率、出糙率、精米率和整精米率,同时垩白度和长宽比的差异增大,但对千粒重影响不显著。综合来看,受精率、整精米率、垩白粒率(或垩白度)和千粒重是品种开花灌浆期高温耐性筛选的重要指标,37℃RH=85%15d的处理条件下各品种的各个指标均有较大变异,可以更好地将各品种区分开。更多还原