玉米的热害及热响应研究进展

全球气候变暖环境下,高温热害频发,导致作物产量和品质下降.玉米是我国三大粮食作物之一,但是目前对玉米的热胁迫致灾机制研究较少,减灾预防措施方面的研究也缺乏系统性.本文首先介绍了玉米热胁迫的界定依据,即环境温度比通常情况下高10～15℃时,对玉米来说就可造成热害或热胁迫.其次分析了热胁迫对玉米生长发育及生理生化进程的影响.热胁迫会导致玉米幼苗失水增加、根生长受损,分蘖期遭受热胁迫会导致叶片萎蔫、卷曲和变黄,生殖期遭受热胁迫会破坏授粉过程,造成籽粒败育;同时热胁迫也会导致玉米关键生育期内光合、呼吸反应紊乱,活性氧积累,激素稳态失衡等现象的发生.然后阐述了玉米对热胁迫信号的响应机制,即首先通过细胞表面受体感受胞间信号,再经双信使系统将胁迫信号级联传递,最终引起未折叠蛋白及热休克等反应相关基因的表达.接着总结了生产中降低玉米热害损失的手段,包括选用耐热品种、改善田间管理和喷施外源生长调节剂等.最后对今后玉米耐热性研究进行了展望,建议从培育优良的耐热性玉米品种、深入玉米热害生理生化机制的研究与研发玉米热害预警系统3个方面入手,为玉米高温热害防御和农业减灾增效提供科学支持.