中国农业科学｜江西农大廖江林课题组探析开花期高温对不同基因型籼稻开花授粉的影响

水稻开花期一般持续3—5 d，此时对高温环境最为敏感，也是限制稻谷产量最严重的时期。在全球气候加剧变暖的背景下，明确高温危害水稻开花授粉、诱导颖花不育的形成机制，挖掘水稻开花期耐热性基因资源，对加快水稻开花期耐热性育种，确保我国粮食安全具有重要意义。

近期，江西农业大学作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室廖江林课题组完成的题为“开花期高温对不同基因型籼稻开花授粉的影响”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷10期正式发表。

不同基因型籼稻种质通过错期播种种植于江西南昌，使高温处理在8月上旬的自然高温条件下同期开花、冠层处气温36.5―37.8 ℃，使适温对照在9月中旬的适温条件下同期开花、冠层处气温30.8―32.5 ℃。本研究调查并比较高温对不同基因型籼稻的颖花育性、花粉粒吸胀膨大、花药开裂、花粉粒残留、雌蕊柱头捕获花粉粒数量等开花授粉性状的影响。

水稻在高温条件下开花时，供试种质江西吉安丝苗、粤香占和黄广油占等表现高温钝感，颖花育性分别为91.6%、89.2%和87.9%；而水稻种质珍富、玉针香、IR64和密阳46则表现高温敏感，颖花育性依次为55.2%、60.3%、61.1%和73.2%，极显著或显著低于对照。高温敏感种质珍富、玉针香、IR64和密阳46在高温条件下开花时的花粉粒吸胀膨大率依次为1.99%、1.16%、1.12%和2.70%，极显著小于对照；而其余供试种质在高温和适温条件下的花粉粒吸胀膨大率无显著差异。

高温条件下，高温敏感种质珍富、玉针香、IR64和密阳46的花药裂口长度相对花药总长度的百分率为66.0%、45.4%、48.7%和63.6%，极显著或显著小于对照，花药中花粉粒残留量也明显多于对照；而其他供试种质在高温和适温下的花药裂口长度与花粉粒残留量均无明显差异。

水稻在适温和高温环境下开花后的花药形态

高温条件下，高温敏感种质的雌蕊单个柱头捕获花粉粒数量平均为20粒，极显著低于对照；而其余供试种质在高温和适温条件下捕获的花粉粒数量无显著差异。

水稻在适温对照环境下和高温处理环境下开花后雌蕊单个柱头捕获花粉粒数量

综上，开花期高温抑制水稻花粉粒吸胀膨大、影响花药正常开裂、增加花粉粒“黏性”，从而阻碍花粉粒从花药中散落至雌蕊柱头，减少雌蕊柱头捕获有效花粉粒数量，造成水稻颖花不育而降低结实率。

江西农业大学杜思琪和温育纶为该文共同第一作者， 廖江林研究员为通信作者。

该研究获得国家自然科学基金（31960062）、江西省自然科学基金重点项目（20224ACB205002）、江西省高层次高技能领军人才培养工程（2023）的资助。

全文链接：

《开花期高温对不同基因型籼稻开花授粉的影响》

文献引用：

杜思琪, 温育纶, 宁力兴, 尹晓雨, 王淑芬, 宋海燕, 王兆海, 李炜星, 廖江林. 开花期高温对不同基因型籼稻开花授粉的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(10): 1867-1877.

DU SiQi, WEN YuLun, NING LiXing, YIN XiaoYu, WANG ShuFen, SONG HaiYan, WANG ZhaoHai, LI WeiXing, LIAO JiangLin. Effects on Pollen Release Related Traits of the Differential Genotypes Indica by High-Temperature Stress at Anthesis[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(10): 1867-1877.