抽穗期高温胁迫对水稻花药花粉和光合特性的影响

以热钝感品种创两优丰占、中间型品种Y两优1号和热敏感品种农香32为试验材料,于抽穗期利用人工气候室进行高温处理(最高温度39.0℃、相对湿度75%~80%、光照度5.0×10^(5)lx),通过测定高温处理与对照处理(大田栽培)花粉、花药的性状与光合特性及外观品质等,分析抽穗期高温胁迫对水稻花粉、花药及光合特性的影响。结果表明:与对照相比,高温胁迫下创两优丰占、Y两优1号、农香32花药长分别增加了7.93%、10.96%、106.56%,花药宽增加了30.99%、56.79%、106.54%,花药体积分别增加了84.62%、167.92%、764.00%;花粉直径分别增加了5.83、3.50、2.60μm;可育花粉率分别下降19.97%、23.12%、29.19%,柱头着粉数分别减少了10、8、9个,柱头花粉萌发率分别下降39.09%、39.83%、41.47%;3个品种整精米长分别降低4.59%、5.66%、13.12%,宽分别降低2.01%、3.18%、10.42%,长宽比分别降低了2.44%、2.55%、3.33%,结实率分别下降了23.39%、24.59%、49.49%,千粒质量分别下降了8.92%、16.86%、17.79%;3个水稻品种在高温胁迫下叶绿素荧光参数Fv/Fm分别下降了7.87%、8.24%、17.98%,ΦPSII分别下降了19.05%、20.00%、24.14%,qL分别下降了30.00%、33.33%、40.00%,YNO平均上升了5.33%、7.46%、11.27%,表明其有效光能利用率、光反应中心活性和热耗散调节能力下降,胁迫解除后,Fv/Fm、ΦPSII、qL缓慢升高,YNO缓慢降低。综上可知,高温胁迫下水稻花药和花粉膨大,花粉活力和柱头花粉萌发率降低,有效光能利用率降低;在高温胁迫下,热钝感品种较热敏感品种具有较好的花粉活性和散落特性以及光合特性,这可能是水稻耐高温的关键因素。