基于时积温的水稻耐热性鉴定方法研究
详细信息 查看官网全文
摘要
【研究背景】高温灾害导致水稻减产已成为水稻高产稳产的主要限制因素之一。在生产上由于应用的水稻品种繁多,水稻对高温的反应也存在基因型差异,因而选育高产优质耐热品种材料是应对水稻花期高温热害最重要的对策。而明确水稻耐热性的科学鉴定方法,是水稻耐热育种的重要前提。以往水稻耐热性鉴定方法研究中,采用的热害温度阈值及胁迫持续时间不尽相同,且未考虑两者协同效应及水稻开花习性等因素,使水稻品种材料间的耐热性鉴定结果偏差较大。研究认为,危害积温(时积温)是作物高温引起热害的农业气象灾害的温度指标,且时积温与水稻颖花结实率之间呈显著负相关关系。而目前基于时积温的水稻耐热性鉴定方法研究尚未见报道。【材料与方法】利用人工气候室进行高温处理。设35和38℃两个高温处理,三个水稻品种(桂两优2号、良丰优339和N22),自然光照,相对湿度约80%,每天9:30-15:30连续处理6 h。至抽穗扬花期,挂牌标记水稻主分蘖穗(或强势穗)后移入人工气候室,高温持续处理2、4、6、8和10 d,以室外种植的植株作为对照。移出时各处理选取并标记15穗始花时即处于高温胁迫的稻穗。于成熟期取样并计算颖花结实率、相对结实率和高温危害时积温。【结果与分析】结果显示,随高温胁迫程度的加重和胁迫时间的延长,各水稻品种颖花结实率均逐渐降低,且各品种对高温及胁迫持续的反应特征存在一定差异:桂两优2号表现出对高温及持续胁迫均较耐受的特征,38℃处理下第2~4 d颖花结实率降幅最大;35℃处理下第6~8 d降幅最大;良丰优339表现出对短期高温胁迫不敏感,颖华结实率与对照无明显差异,但随高温胁迫时间的延长,颖华结实率则急剧下降;N22则与良丰优339表现相反。采用32℃为危害温度阈值,计算不同温度胁迫处理条件下的时积温,并探讨时积温与水稻颖华相对结实率的关系。结果表明,不同水稻品种的颖花相对结实率在两种温度胁迫条件下均随时积温的增加而下降。而综合品种与不同温度处理,时积温与相对结实率之间呈负指数关系,公式为Y=116.7e-0.01×(r2=0.84*,P<0.05),以相对结实率50%进行计算,时积温约为85℃·h。当时积温为85℃·h时,由试验设置的温度处理每天6 h计算,可知对应38和35℃温度处理的时间分别为3和5 d,而此时的实际时积温为90℃·h,略高于理论计算值。对水稻品种进行耐热性鉴定时,采用时积温为90℃·h,各品种的相对结实率为50%左右,桂两优2号实际结实率为60%左右,良丰优339实际结实率为40%左右,胁迫程度适中,适合区分品种间的耐热性差异。【结论】利用人工气候室进行高温处理,38℃高温连续处理3 d,每天9:30-15:30连续处理6 h,达到危害时积温为90℃·h,以自然条件生长植株的结实率为对照,计算其颖花相对结实率。该指标可科学有效地鉴定区分水稻品种材料间耐热性的差异。
引文