高溫和干旱對(duì)水稻的影響及其機(jī)制的研究進(jìn)展

段驊 佟卉 劉燕清 許慶芬 馬駿 王春敏

?

高溫和干旱對(duì)水稻的影響及其機(jī)制的研究進(jìn)展

段驊*佟卉 劉燕清 許慶芬 馬駿 王春敏

(天津市農(nóng)作物研究所 天津市農(nóng)作物遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384；*通訊聯(lián)系人，E-mail: duanhua2004@gmail.com)

高溫和干旱是影響水稻生長、發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的兩個(gè)最重要的環(huán)境因子，全面理解高溫和干旱脅迫對(duì)評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)水稻生產(chǎn)的影響至關(guān)重要。概述了高溫、干旱及其復(fù)合脅迫對(duì)水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和稻米品質(zhì)的影響；從光合作用、抗氧化系統(tǒng)、內(nèi)源激素、蔗糖-淀粉代謝途徑關(guān)鍵酶活性、分子機(jī)制等方面闡述其生理機(jī)制；提出減輕水稻高溫干旱脅迫的調(diào)控措施；對(duì)未來深入開展水稻高溫干旱逆境的研究提出建議。

水稻；高溫；干旱；高溫干旱復(fù)合脅迫；產(chǎn)量；品質(zhì)；生理機(jī)制

氣候變化是21世紀(jì)中國乃至全球農(nóng)業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一，對(duì)農(nóng)業(yè)的影響直接關(guān)系到糧食安全和經(jīng)濟(jì)安全。水稻是我國最主要的糧食作物之一，生殖生長期遇35℃以上的高溫就會(huì)對(duì)水稻產(chǎn)生危害[1]。全球氣候變化報(bào)告[2]指出，近130年(1880－2012年)全球平均地表溫度上升了0.85℃，預(yù)計(jì)2016－2035年全球平均地表溫度將繼續(xù)升高0.3℃~0.7℃，水稻遭受干旱脅迫的面積將擴(kuò)大一倍。而氣候變化造成糧食產(chǎn)量和品質(zhì)的降低，主要原因在于高溫和干旱脅迫[2]。近年來國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)高溫或干旱單一因子影響水稻的特征和機(jī)理進(jìn)行了大量研究，涉及生長發(fā)育[3-5]、生理生態(tài)[6, 7]、產(chǎn)量與品質(zhì)[8, 9]等方面。但在大田生產(chǎn)中，高溫和干旱同時(shí)發(fā)生的幾率逐年增加[10]，加重了高溫或干旱對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)形成的危害。……