[目的]黄淮海夏玉米区高温胁迫频发、重发、持续期延长显著影响籽粒产量.本文以不同耐热型玉米品种为材料,探明大喇叭口期(V12)和开花期(VT)高温胁迫对两类品种叶片光合特性、碳同化物积累、分配和籽粒产量的影响.[方法]本研究以耐热型品种郑单958(ZD958)和热敏感型品种先玉335(XY335)为材料,以同时期适宜温度处理(昼32℃12h/夜22℃12 h)为对照,使用自动控温控湿的高温棚模拟田间自然增温效果,设置V12期、VT期高温胁迫处理(昼38℃12 h/夜28℃12 h),比较高温胁迫后夏玉米叶面积指数(LAI)、碳代谢酶活性、光合速率、碳同化物积累和分配的动态变化特征,明确夏玉米物质生产性能及籽粒产量对高温胁迫的响应机制.[结果]高温胁迫后,两品种的LAI、碳代谢酶活性、净光合速率和干物质积累量均显著降低,ZD958和XY335的LAI、RuBP化酶活性、PEP化酶活性、净光合速率和干物质积累量比其对照分别降低了 2.98％-4.21％、40.38％-54.46％、16.88％-30.60％、18.14％-25.49％、12.83％-19.38％和 3.80％-5.07％、56.56％-76.16％、26.33％-33.66％、22.37％-34.62％,22.07％-26.72％,VT期高温胁迫的降幅大于V12期.高温胁迫后,夏玉米叶片蒸腾速率显著升高,但叶片水分利用效率显著下降.高温下两品种的13C同化量均显著降低,V12期高温胁迫后,ZD958和XY335的13C同化量分别降低了18.48％和22.82％,籽粒中13C同化量占比降低.高温胁迫显著降低穗粒数,千粒重虽有小幅提高,但籽粒产量显著降低.与适宜温度相比,V12期高温胁迫后ZD958穗粒数和产量分别降低了62.53％和45.87％;VT期高温胁迫后穗粒数和产量分别降低了70.53％和66.89％;V12期高温胁迫后XY335穗粒数和产量分别降低了70.50％和62.87％;VT期高温胁迫后分别降低了85.41％和80.61％;VT期高温胁迫降幅大于V12期高温胁迫,XY335的降幅大于ZD958.[结论]高温胁迫降低了夏玉米叶面积指数、叶片RuBP和PEP化酶活性,显著降低叶片光合速率和干物质生产性能.高温下穗粒数显著减少,抑制了碳同化物从叶片和茎秆向籽粒的转运,最终导致籽粒产量降低.VT期高温胁迫效应大于V12期,热敏感型品种XY335的降幅显著大于耐热型品种ZD958.

夏玉米;高温胁迫;碳代谢酶活性;碳同化物积累与分配;产量

张川;刘栋;王洪章;任昊;赵斌;张吉旺;任佰朝;刘存辉;刘鹏

作物生物学国家重点实验室/山东农业大学农学院,山东泰安271018;山东省种子管理总站,济南250100

中国农业科学

[1]张川;刘栋;王洪章;任昊;赵斌;张吉旺;任佰朝;刘存辉;刘鹏-.不同时期高温胁迫对夏玉米物质生产性能及籽粒产量的影响)[J].中国农业科学,2022(19):3710-3722

碳同化物积累与分配

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