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高温与干旱胁迫下玉米花丝生长研究进展


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高温与干旱胁迫下玉米花丝生长研究进展 作者:郑永照 岳杨 王提江 董本春 夏海丰 李岩 张明坤 孟令斌 来源:《现代农业科技》2013 年第 20 期 摘要 玉米花丝的正常生长关系着授粉和受精过程的正常进行,对产量有着重要影响。花 丝在生长过程中受很多因素的影响,该文主要从高温和干旱胁迫 2 个方面进行阐述,分析在高 温和干旱胁迫下花丝微观结构和生理性状的变化,以期为今后玉米花丝的研究提供科学参考。 关键词 玉米;花丝;高温胁迫;干旱胁迫 中图分类号 S423;S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)20-0062-01 单位面积穗数、穗粒数、千粒重是构成玉米产量的主要因素[1]。随着玉米产量水平的不 断提高,穗粒数对产量的决定作用变得尤为突出[2]。研究表明,穗粒数与雌穗吐丝小花数呈 正相关关系[3-4]。雌穗小花是否正常发育,以及吐丝小花能否完成授粉受精过程,决定着果穗 的结实能力,对玉米产量有重要影响。因此,花丝的活力强、寿命长,其接受花粉的时间也相 应延长,结实率就高。花丝在生长过程中受很多因素的影响,该文主要从温度和水分对花丝生 长的影响方面进行阐述。 1 花丝的生长发育动态 玉米花丝通常在雄花开花后 1~3 d 开始伸长,果穗靠近基部的花丝最先开始,然后向上 部延伸,果穗靠近基部花丝生长最快,基部和顶部花丝生长最慢。花丝一般在雄穗开花后 2~ 8 d 抽出苞叶。玉米吐丝集中在前 3 d,其中第 2 天为高峰,3~4 d 内生长速度稳定,花丝抽出 苞叶 7 d 后又迅速增长,到第 12 天几乎停止生长。花丝在受精后即开始衰亡,通常在受精后 2~3 d 花丝变成褐色,逐渐枯萎,花丝基部 2~3 cm 处出现枯萎即为花丝衰老的标准。 2 高温对花丝生长的影响 宋春英[5]研究认为,高温容易使吐丝后的花丝失水枯萎,花丝表面失去黏液,丧失活 力,花丝寿命缩短。花丝失水后,落在柱头上的花粉萌发困难,影响授粉,或花粉萌发后由于 花丝不能提供足够的水分,使花粉管不能顺利到达子房,影响受精,导致结实率降低。 2.1 高温对花丝生理生化性状的影响 高温会影响玉米正常的生理生化代谢,使蛋白质变性和凝固,使原生质中的拟脂肪被溶 化,酶、维生素等结构被破坏,高温还会引起蒸腾加强,使细胞脱水。高温条件下,叶绿素含 量降低,光合作用降低,从而使蛋白质、核酸、磷化合物代谢发生紊乱,使花丝发育不良,活 力降低,影响受精。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 2.2 高温对花丝寿命及玉米制种的影响 徐美玲[6]研究发现,在 20.4~26.7 ℃时玉米花丝寿命较长,其接受花粉的能力长达 168 h 以上,而在 34.3~37.8 ℃下寿命明显缩短。在吐丝第 3 天便出现枯丝现象,接受花粉的能力丧 失。玉米制种父母本因遗传基础的不同,其对高温的适应能力也不同,所以在制种过程中,因 为高温的影响会使原本花期相遇的组合发生花期不遇或相遇不好的现象。若低温期制种则父母 本花期的安排可考虑“母先父迟”,而高温季节制种则应为“父母同行”。杂交玉米的制种时间应 安排在相对较低的温度季节进行,以保证授粉时间,提高制种量。 3 干旱胁迫对花丝生长的影响 水分亏缺严重影响玉米产量,在开花期和籽粒发育早期,重度干旱胁迫处理下,玉米籽粒 产量比充分灌溉处理减产 10%~20%。Westgate[7]研究发现,果穗受精能力与花丝水势呈正相 关。 3.1 干旱胁迫对花丝生理生化性状

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