夜間溫度對水稻弱勢籽粒灌漿充實的作用機制研究.pdf

1、近年來,隨著工業(yè)化進程的加速、人類活動的加劇等使全球氣候變暖,對糧食作物的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生了很大影響。本試驗于2009-2010年連續(xù)兩年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)水稻試驗田進行。采用大田試驗的方法,以黃淮海流域推廣的常規(guī)粳稻品種方欣四號為試驗材料。針對水稻弱勢粒充實度差的問題,分別從物質(zhì)生產(chǎn)與運轉(zhuǎn),籽粒庫容等方面入手,深入系統(tǒng)研究了造成弱勢粒充實度差異的生理機制。研究結(jié)果如下:
　　 1.夜間高溫處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響,結(jié)

2、果表明:夜間高溫處理的實際產(chǎn)量<對照的。處理間差異達到極顯著水平,夜間高溫處理對產(chǎn)量的降低主要是表現(xiàn)在結(jié)實率、強弱勢粒千粒重和籽粒充實度的降低上。
　　 夜間高溫對稻米品質(zhì)的影響,在碾磨品質(zhì)上,夜間高溫處理的出糙率、精米率顯著低于對照,不完善粒率顯著高于對照。在外觀品質(zhì)上,強弱勢粒的堊白粒率、堊白度都較對照有顯著的增加。
　　 2.夜間高溫對不同粒位籽粒粒重和充實度的影響。結(jié)果表明:成熟期時強勢粒的千粒重和充實度均大于弱

3、勢粒的千粒重和充實度；粒位上,成熟期的籽粒千粒重及其籽粒充實度基本上保持與開花灌漿先后時間相一致的順序,即一枝梗上,兩處理的強勢粒表現(xiàn)為6>5>4>3>1>2,弱勢粒表現(xiàn)為1>6>5>4>3>2；二枝梗上,第1枝梗>第2枝梗>第3枝梗>第4枝梗,每個二枝梗上的籽粒表現(xiàn)為1>4>3>2,其中一枝梗上籽粒平均千粒重和籽粒充實度大于二枝梗上籽粒千粒重和充實度,且對照的大于夜間高溫處理的。二枝梗上,第1粒位籽粒與其余籽粒差異較大,且夜間高溫處理

4、的大于對照的?？梢钥闯?夜間高溫對弱勢籽粒(尤其是弱勢粒二枝梗除第1粒位之外的其余籽粒)千粒重有促進作用,處理間千粒重和籽粒充實度的差異主要在弱勢粒二枝梗(尤其是除第1粒位外的其余籽粒)上,其次是一枝梗上的第2、3粒位籽粒。
　　 3.夜間高溫處理對水稻上二葉各葉位SPAD值的影響,結(jié)果表明:灌漿期,上二葉各葉位SPAD值的生育期變化均呈現(xiàn)出隨灌漿時間的延長而下降的趨勢,隨著籽粒灌漿的進程,葉片不斷衰老。夜間高溫下,劍葉、頂2葉

5、和頂3葉的葉綠素值均低于自然(對照)溫度下水稻葉綠素值,方差分析結(jié)果表明,夜間高溫顯著降低水稻二片功能葉的平均葉綠素值(6次葉綠素值的平均值)。處理間上二葉各葉位SPAD值均表現(xiàn)為對照>夜間高溫,也即夜間高溫顯著降低水稻二片功能葉的平均葉綠素值,即夜間高溫處理對葉片早衰起促進作用。
　　 4.夜間高溫對葉片衰老的影響。結(jié)果表明,灌漿期夜間高溫顯著降低葉綠素含量,導(dǎo)致衰老提前,縮短灌漿期；夜間高溫使SOD活性延后5d達到峰值,顯著

6、降低了10d和25d的SOD活性；使CAT活性提前5d達到峰值,極顯著的提高了20d的CAT活性、極顯著的降低了25d的CAT活性；對POD活性影響不顯著；顯著提高了MDA含量。
　　 5.夜間高溫處理對水稻莖鞘非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的積累與輸出的影響研究。結(jié)果表明:不論莖或者是鞘,處理問糖和淀粉含量生育期變化趨勢相同。夜間高溫處理無論是糖含量還是淀粉含量都低于同時期對照。莖鞘中的糖含量高于淀粉含量；莖中的糖、淀粉含量又高于鞘中的糖

7、、淀粉含量。
　　 灌漿期的莖鞘非結(jié)構(gòu)性碳水化合物在輸出率上,夜間高溫處理的糖和淀粉含量的輸出量都比對照高,這說明夜間高溫處理對同化物的運轉(zhuǎn)有促進作用,有利于水稻籽粒灌漿充實。
　　 6.夜間高溫對籽?？扇苄蕴呛康挠绊憽＝Y(jié)果表明,成熟期不同粒位籽?？扇苄蕴呛孔兓?在整個灌漿期,強勢粒的籽?？扇苄蕴呛炕旧闲∮谌鮿萘５摹９酀{前中期,強弱勢粒間夜間高溫處理的糖含量都較對照高,表明夜間高溫處理合成淀粉的能力沒有對照強。灌

8、漿后期,對照強弱勢粒及夜間高溫處理強勢粒糖含量轉(zhuǎn)為快速下降。
　　 7.夜間高溫對籽粒淀粉含量的影響。結(jié)果表明,在整個籽粒灌漿期內(nèi)籽?？偟矸鄣姆e累量與籽粒干重增加趨勢一致,呈“S”型變化。成熟期對照的淀粉積累量大于夜間高溫處理。同樣直鏈淀粉、直鏈淀粉的積累量規(guī)律與總的淀粉積累相同。
　　 8.夜間高溫對籽粒灌漿酶活性的影響。結(jié)果表明,AGPP酶和SSS酶活性變化呈單峰曲線,表現(xiàn)為開始灌漿時的酶活性較低,隨灌漿進程,酶活性