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水稻高温胁迫的生理响应及耐热机理研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
自国际水稻所最先开展耐热水稻品种选育至今近三十几年来,国内外大批学者对于高温灾害评估与预测,耐热水稻品种选育及高温胁迫抗性鉴定,高温胁迫水稻形态发育、产量、品质、生理生化响应及其防御与调控,耐高温胁迫水稻品种遗传改良等方面开展了大量研究,并取得了很大的进展。该综述简要回顾了国内外水稻高温胁迫研究进展,重点评述了高温胁迫对水稻生长的影响,水稻高温胁迫下的生理响应,高温肋迫下其他环境因素对水稻生长的综合效应,以及水稻耐热/热响应的可能分子机制,以期为水稻耐热性研究提供参考。 相似文献
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作为固着生物,植物需要面对持续变化的环境,不断地受到温度和其他非生物因素的影响。未来植物所面临的平均环境温度将会随着全球气候变暖逐渐上升,因此高温愈发成为影响植物生长发育、地理分布及产量的非生物胁迫因子。了解植物对高温胁迫的适应机制,有助于开发耐热品种,改善温暖气候地区植物的生长状况以及提高作物的生产力。植物体中,在分子水平,转录组学及蛋白质组学联合揭示了mRNA以及蛋白水平的植物应答高温胁迫的基因表达模式变化;另外高温胁迫广泛涉及植物体内多种信号转导机制。因此,本综述主要从植物响应高温胁迫分子水平上的转录组、蛋白质组学方面,以及信号转导等方面全面总结了植物响应高温胁迫的研究进展,并对未来的研究前景进行了展望,为了解近几年高温胁迫研究动态和高温胁迫常见研究方式,解析植物高温胁迫耐受机理以及耐高温品种的培育提供参考。 相似文献
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抽穗和灌浆早期高温对耐热性不同籼稻品种产量的影响及其生理原因 总被引：18，自引：1，他引：17
选用4个耐热性不同的籼稻品种,分别于抽穗(始穗后0~10 d)和灌浆早期(始穗后11~20 d)进行高温(白天温度>33℃)处理,以同期自然温度(白天温度<30℃)为对照,研究高温对产量的影响及其生理机制。结果表明,与对照相比,高温处理显著降低热敏感品种的花粉可育率、受精率,而耐热品种与对照无显著差异。高温胁迫明显降低热敏感品种的结实率,导致产量显著下降,且抽穗期高温处理影响大于灌浆早期处理。高温胁迫显著增加耐热品种黄华占叶片的抗氧化酶活性,对热敏感品种影响不大。高温胁迫显著降低热敏感品种籽粒ATP酶活性,耐热品种结果则相反。高温处理增加两类品种叶片温度和丙二醛(MDA)含量,降低根系活力和叶片光合速率,耐热品种增降的幅度显著小于热敏感品种。在高温胁迫下较低的叶片温度,较强的根系活力和抗氧化保护系统能力及较高的籽粒ATP酶活性是耐热性品种保持较高产量的重要生理原因,也是耐热品种的重要生理特征。 相似文献
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粳稻超优1号背景回交导入系的耐热性筛选与评价 总被引：1，自引：0，他引：1
全球气候变暖不可避免地影响水稻的生产。本研究以粳稻品种超优1号为轮回亲本与9个来自不同国家的供体品种杂交培育的BC2F4回交导入群体为材料, 通过开花期高温胁迫, 共初筛到124个耐高温单株; 以粳稻为供体的回交导入群体出现耐热个体的频率高于籼稻供体的导入群体, 表明粳稻资源中同样存在耐热有利基因。经对初筛后代的耐热性重复鉴定和在正常条件下的性状评价, 发现有80个株系的结实率显著高于轮回亲本, 耐热性选择效率为64.5%, 这些耐热导入系的产量及其相关性状在高温胁迫和正常条件下均出现广幅分离, 从中鉴定出耐热性和产量性状均显著好于轮回亲本的8个优良导入系。在3个耐热导入系的聚合F2群体中, 筛选出耐热个体的平均结实率在80%以上, 极显著高于轮回亲本和最高聚合亲本, 从中获得106株耐热性极显著好于聚合亲本的单株, 显示出较理想的耐热性聚合效果。通过对耐热导入系和轮回亲本在正常和高温胁迫条件下的产量以及相关性状的表型比较分析, 有助于提高对水稻耐热性状筛选中的供体选择、选择效率和筛选方法等一些重要问题的认识。本研究获得的高产耐热聚合系, 将为水稻耐热有利基因发掘和耐热性标记辅助选择聚合育种提供宝贵材料。 相似文献
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花期高温胁迫对水稻花药生理特性及花粉性状的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
为探明花期高温胁迫对水稻花器官的影响机制,以耐热水稻品系996和热敏感水稻品系4628为材料,在人工气候室进行高温(8:00~17:00,37℃;17:00~次日8:00,30℃)和适温处理(8:00~17:00, 30℃;17:00~次日8:00,25℃), 研究高温胁迫对水稻花药抗氧化酶活性、膜透性、MDA含量及花粉性状等生理特性的影响。结果表明,高温胁迫下,水稻花药中SOD、POD、CAT、AsA-POD活性在高温胁迫初期均明显增加,尔后快速下降,耐热品系996这四种酶活性增幅大于热敏感品系4628;热敏感品系4628花药中MDA含量和膜透性在高温胁迫下增幅大于耐热性品系996;高温胁迫导致花药开裂、花粉萌发率和柱头上花粉粒数的显著下降,花粉粒直径增大。但耐热品系996的前3项参数显著高于热敏感品系4628。高温胁迫下水稻花药中保持较高抗氧化酶活性、较好的花粉散落特性和花粉萌发特性及较低的膜透性和MDA含量,是品种耐高温的生理基础。 相似文献
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热胁迫是农作物生产中的环境限制因子,影响作物生长发育并导致农作物减产与降低农产品品质。作物耐热性生理生化、基因发掘与分子机制研究将为农业生产与耐热新品种培育奠定基础。综述了热胁迫逆境对作物营养生长阶段和生殖生长阶段的影响,重点阐述了开花期与子粒灌浆期等作物产量形成关键时期受热害时作物的生理与发育,介绍了作物主要的4种热响应方式,即膜流动性改变、蛋白质解折叠、细胞骨架解聚和代谢物变化,总结了Hsf热激转录因子的调控与耐热分子机制,并展望了应用生物技术创制作物耐热新种质与遗传改良的可行性。本文为作物耐热性生理基础、基因发掘、分子机制与育种途径等研究提供参考。 相似文献
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高温对玉米生产的危害及防御措施 总被引：19，自引：3，他引：16
全球气候变暖导致的极端高温天气,对玉米生长发育和产量构成产生严重的不利影响。探讨高温条件下玉米热害产生的原理和方式,对玉米生产实践具有现实的指导意义。分析了高温对玉米生产的影响途径及方式,并提出了选用耐热抗逆品种、进行耐热性锻炼、改善农田小气候、人工授粉、调整播期等适当的防御措施,可以缓解高温对玉米生产的危害。 相似文献
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高温胁迫条件下水稻生理生化指标与产量性状的相关性研究 总被引：4，自引：3，他引：1
为探索水稻发育的不同时期高温胁迫对其产量性状的影响与其生理生化指标变化的相关性,试图找出研究耐热品种和热敏品种差异的最适时期。本研究分别在耐热性不同的水稻品种的不同生育时期进行了高温胁迫处理。灌浆结实期发生高温胁迫,品种间差异较大,耐热品种的可溶性糖含量的增加幅度(64%)明显高于热敏感品种(32%),耐热品种可溶性蛋白含量增加幅度较大（增加了41%）,而热敏感品种减少幅度较大（减少了16%）。耐热品种和热敏感品种产量性状的差异在灌浆结实期表现的尤为突出,耐热品种还保持较高的结实率和谷重,而热敏感品种反之。灌浆结实期可能是研究水稻耐热性差异的一个最佳时期。 相似文献
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高温胁迫对水稻的影响及其对策的研究进展 总被引：4，自引：1，他引：3
在全球气候变暖的大环境下,极端天气尤其是高温热害频繁发生,研究高温对水稻影响的机理与对策对促进水稻生产具有重要意义。综述了高温胁迫对水稻生长发育、产量形成和稻米品质的影响,并从光合特性及干物质积累、代谢酶、激素和抗逆物质等方面阐述了其生理机制,提出减轻水稻高温胁迫的具体防御措施,并对未来全球气温升高环境下的水稻生产研究提出建议。 相似文献
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减数分裂期高温胁迫对耐热性不同水稻品种产量的影响及其生理原因 总被引：25，自引：0，他引：25
以两个耐热性不同的籼稻品种为材料,在减数分裂期进行高温(白天温度>35℃)处理,以同期自然温度(白天温度<33℃)为对照,研究减数分裂期高温对产量的影响及其生理机制。结果表明,高温处理与对照相比,显著降低了热敏感品种双桂1号的花药开裂率及花粉育性,对耐热品种黄华占影响较小;明显降低了每穗颖花数、结实率和粒重,从而使产量显著下降,其中耐热品种下降幅度小于热敏感品种;热敏感品种粒宽显著缩短,长宽比显著增大,而对耐热型品种影响不大;明显降低了水稻的根系活力和幼穗的核糖核酸(RNA)含量,显著增加了叶片丙二醛(MDA)含量和幼穗的乙烯释放速率,热敏感品种变化幅度大于耐热品种;显著增加了耐热品种叶片的抗氧化酶活性,对热敏感品种无显著影响。总之,根系活力和抗氧化保护系统能力强、RNA含量高、MDA含量低及乙烯合成少是耐热性品种在高温胁迫下保持较高产量的重要生理原因。 相似文献
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高温逆境对菜豆类囊体膜脂的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
以耐热性不同的菜豆品种为材料,研究高温胁迫下类囊体膜脂脂肪酸组成及饱和度的变化。结果表明：高温胁迫下,菜豆类囊体膜脂饱和度均提高,但耐热菜豆品种类囊体膜脂饱和度提高幅度远远高于热敏感菜豆品种。本实验在脂肪酸水平上说明耐热菜豆品种较热敏感菜豆品种对高温逆境有较强的耐受性。 相似文献
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高温干旱对水稻产量、品质及剑叶生理特性影响研究综述 总被引：6，自引：4，他引：2
高温往往伴随着干旱,在众多影响粮食产量的因素中,高温和干旱被认为是主要的环境胁迫因子。受全球气候变暖影响,大范围持续性干旱成为农业生产的最严重威胁。复合胁迫通常会出现协同效应或拮抗效应,而水稻对高温干旱复合胁迫响应的独特机理尚未明确。为此,分析了高温以及干旱单因子对水稻产量、品质及剑叶生理特性的影响,并归纳了高温干旱双因子对水稻的双重胁迫效应,以往研究表明水稻响应高温干旱双重胁迫的方式可能存在2种表现：一是当2种胁迫同时出现,水稻生理会受到严重影响,伤害甚至会比2个单一因子伤害相加严重;二是当2种胁迫先后出现时,水稻会经过一个适应逆境过程,从而减低后续胁迫的伤害。 相似文献
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抽穗扬花期高温胁迫对不同耐热性水稻生理指标的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
高温热害对水稻生产造成了巨大的损失,其危害机理研究刚刚起步。为了研究不同耐热性水稻在高温胁迫下主要生理指标的变化情况,对其生理指标与耐热性的关系进行分析。结果表明:不同品种的水稻,耐热性存在差异,可以通过耐热系数筛选不同的耐热品种;高温胁迫对不同耐热性水稻的生理指标有较大的影响,绝大多数的生理指标随高温处理时间延长,表现出先增大,达到峰值后下降的趋势;耐热性强的水稻品种,各个生理指标的峰值出现的较晚,耐热性差的品种,较早达到峰值;耐热系数和生理指标相关分析表明耐热系数除与MDA含量呈正相关关系外,与各生理指标上呈负相关关系,其中与CAT酶活性相关系数到达了-0.75222**。高温胁迫下,水稻水稻生理指标会发生很大的变化;每个生理指标基本都有峰值出现,表明生物体高温热害是应激物质等调节存在反馈机制;高温胁迫时生理指标变化与耐热性有一定的相关性。 相似文献
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为探讨全球气候变暖情况下,水稻高产稳产栽培技术及耐热新品种选育,以13个杂交水稻品种为材料,在田间自然条件下,研究了抽穗期高温对水稻产量的影响及其品种差异。结果表明,抽穗期温度升高会显著降低水稻产量,该时期平均温度每升高1℃会造成水稻减产15.3%。不同水稻品种对抽穗期高温的响应表现出显著的差异,父本丰新占所配组合对抽穗期高温的耐热能力较差,表现为结实率较低(40.5%～59.3%),而父本GR560所配组合对抽穗期高温有一定的耐热能力,结实率较高(64.9%～75.6%)。水稻抽穗期高温胁迫问题的解决,应侧重于培育生育期与当地栽培环境相适宜的新品种或通过种植制度调整和栽培技术创新,使其避开抽穗期高温。 相似文献
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《分子植物育种》2017,(11)
黄瓜作为消费量巨大的世界性蔬菜,高温是影响其生产和品质的重要逆境因素。如何攻克黄瓜生产上的难题、选育耐热的黄瓜品种,亟需筛选耐热的黄瓜材料。目前表现耐热的黄瓜资源比较缺乏,本实验通过对收集到的11个性状稳定的黄瓜自交系幼苗进行40℃高温胁迫处理,旨在筛选耐热材料,建立快速的耐热筛选体系。研究表明:黄瓜幼苗经受高温胁迫后,不耐热材料首先叶片表现卷曲萎蔫,持续热害后,全株萎蔫乃至死亡,10 d的持续高温胁迫可以明显区分材料间的耐热性;另一方面,黄瓜幼苗的生理生化指标也随胁迫发生改变,幼苗体内的抗氧化酶活性均提高,丙二醛(MDA)含量增加,抗坏血酸(As A)含量降低、谷胱甘肽(GSH)含量提升,相对电导率值增大,但是耐热性强的材料相较于不耐热材料,高温胁迫后,丙二醛含量低,抗坏血酸和谷胱甘肽含量高,相对电导率低。在叶片解剖结构上,耐热性弱的黄瓜幼苗,叶片海绵组织降解程度大,茎部木质素沉积量少,气孔开张度大,耐热性强的材料表现相反;研究表明,黄瓜幼苗在高温胁迫下的死亡率、相对电导率和谷胱甘肽含量与植株的耐热性有较大相关性,本试验筛选获得2个耐热性强的材料,为02-4和05-41。本研究为黄瓜耐热育种筛选了耐热资源,观测了黄瓜经受高温后的生理指标和形态结构变化,方便快速初筛耐热材料,为后期更深入的理论研究奠定了基础。 相似文献