该研究解析了高温、空气湿度、饱和水汽压差对玉米结实率的影响; 提出了通过增加空气湿度可以使玉米维持较高花粉活力和吐丝率,进而减轻热效应对玉米结实的影响; 表明了通过选择高花粉活力、高吐丝率的玉米材料来提升高温胁迫下的玉米结实率。综上,通过遗传改良和栽培技术相结合的方法可以提高玉米雄穗器官的耐热能力,以便适应日趋变暖的气候。
本研究利用20个玉米自交系开展了2年的田间试验。研究发现花粉活力、吐丝率和开花吐丝间隔期是影响结实的决定因素,它们与结实率的相关系数分别为0.89***、0.65***和-0.72***; 高相对空气湿度可以通过保持高花粉活力和高吐丝率来减轻热效应对玉米结实的影响。对2020年到2050年的气象因子进行了模拟,发现气温将继续升高,空气湿度将增加,饱和水汽压差有降低趋势。根据花粉活力和吐丝率数据,将20个自交系分成了4个组。花粉活力高、吐丝率高的组在热胁迫下表现最好,可以结合开花性状的遗传改良进一步提升其耐热性,以便适应变暖的气候。
该研究得到了重庆市科研院所激励引导专项(cstc2022jxjl80028)、重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX0747)、重庆市农业科学院青年创新团队(NKY-2018QC02)、江津国家资源观测站 (NAES025GR05) 和重庆市技术创新和应用发展专项 (CSTB2022T1AD-KPX0008)的资助。
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Xin Dong, Baole Li, Zhenzhen Yan, Ling Guan, Shoubing Huang , Shujun Li, Zhiyun Qi, Ling Tang, Honglin Tian, Zhongjun Fu, Hua Yang. 2024. Impacts of high temperature, relative air humidity, and vapor pressure deficit on the seed set of contrasting maize genotypes during flowering. Journal of Integrative Agriculture, 23(9): 2955-2969.
研究团队简介
重庆市农业科学院青贮玉米创新团队由付忠军副研究员领衔,主要开展玉米耐热持绿玉米种质资源挖掘和青贮玉米品种选育及配套技术研究工作。结合重庆区域玉米生产存在高温逆境的特点,研究不同种质资源在高温胁迫下的响应,筛选了一批耐高温热害的玉米材料,培育了一批耐热持绿的玉米新品种。近年来,围绕玉米开花期高温,本团队系统研究了花期高温胁迫对玉米雌、雄穗的影响,找到了影响玉米花期高温的关键指标,如散粉吐丝间隔期、雄穗小穗数、花粉活力、雌穗吐丝率,并形成了耐高温玉米材料鉴定方法一套。本团队先后承担完成国家重点研发计划子课题、重庆市社会民生重大专项、重庆市自然科学基金等省部级以上项目10余项;发表学术论文 30余篇, 其中SCI收录6篇;获国家发明专利1项、实用新型专利1项; 获省部级科技进步一、二等奖5项。
| 图文由重庆市农业科学院青贮玉米创新团队提供
Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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