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以水稻光温敏核不育系为代表的“两系法”杂交水稻,与“三系法”杂交稻相比,具有与恢复系配组自由、育种程序简单、种子生产成本低、不育系类型丰富、杂种优势强等优点。因此其在我国得到广泛应用,对我国粮食安全起到了重要的作用。然而,随着近年来全球温室效应的加剧,两系杂交稻制种田生殖生长期频繁遭遇高温胁迫,导致不育系开颖与雌蕊受精受阻,结实率大幅下降,制种产量严重降低。因此,探究生殖生长期高温胁迫下水稻光温敏核不育系开颖与受精障碍的机理,提出减缓水稻光温敏核不育系生殖生长期高温危害的有效调控途径,对于保障两系法杂交稻的制种安全具有重要的意义。本研究以代表性水稻光温敏核不育系和恢复系为材料,设置不同时期的常温和高温处理,系统研究了生殖生长期高温影响水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍的机理及其化学与栽培调控措施对缓解高温危害的作用。主要结果如下:1.开花期高温胁迫导致水稻光温敏核不育系开颖障碍的机理以2个水稻光温敏核不育系培矮64S和深08S及1个恢复系扬稻6号为材料,在开花期设置常温和高温处理,观察分析了在两种温度下水稻开颖特点和生理性状的变化情况。结果表明,与常温相比,开花期高温显著降低了开颖角度、开颖时长、开颖率、受精率和结实率。高温对光温敏核不育系开颖结实的影响大于对恢复系的影响。高温降低了浆片中可溶性糖、淀粉、茉莉酸（JA）、茉莉酸甲酯（MeJA）和浆片含水量。开颖前和开颖时浆片中可溶性糖、JA和MeJA含量与颖花开颖数及开颖率呈显著正相关。开花期高温胁迫下喷施JA或MeJA显著增加了浆片中JA、MeJA、抗坏血酸（AsA）、可溶性糖含量、过氧化氢酶（CAT）和α-淀粉酶活性及颖花开颖率、开颖时长和开颖角度,降低了 H2O2含量。表明光温敏核不育系在高温下开颖率低与其浆片中JAs（JA、MeJA）含量低密切相关。JAs可增强水稻光温敏核不育系浆片抗氧化以及渗透调节能力,减轻开花期高温胁迫引起的开颖障碍,从而提高水稻光温敏核不育系的受精率、杂种结实率和制种产量。2.开花期高温胁迫下茉莉酸类物质对水稻光温敏核不育系柱头活性的调节作用以培矮64S、深08S和扬稻6号为材料,在开花期设置常温和高温处理,比较分析了在两种温度下水稻柱头鲜重、柱头面积、柱头外露率以及柱头花粉萌发数量、柱头中JA、MeJA含量、受精率、结实率和制种产量的变化。结果表明,在开花期高温胁迫下,柱头JA、MeJA含量较高的水稻光温敏核不育系具有较高的柱头活力,包括较高的柱头鲜重、柱头面积、柱头外露率以及柱头花粉萌发数量,从而导致其与恢复系杂交后,维持较高的受精率、结实率和制种产量。在开花期高温胁迫下喷施MeJA显著降低了外露柱头温度和已开颖颖花温度、降低了植株蒸腾速率、柱头H2O2含量,增加了柱头鲜重、柱头面积、柱头中JA、MeJA、AsA含量,提高了 CAT活性、柱头外露率、柱头接受花粉能力、柱头花粉萌发数、受精率,提高不育系与恢复系杂交后的制种量。说明JAs（JA、MeJA）可以增强水稻光温敏核不育系柱头的抗氧化能力和抑制柱头活性氧（ROS）产生,减轻开花期高温对柱头的伤害。3.开花期高温胁迫下油菜素甾醇对水稻光温敏核不育系雌蕊活性的调节作用以3个水稻光温敏核不育系培矮64S、广占63S和深08S及1个恢复系扬稻6号为材料,在开花期设置常温和高温处理,比较分析了在两种温度下水稻雌蕊活性的变化情况。结果表明,开花期高温胁迫使得水稻光温敏核不育系雌蕊中24-表油菜素内酯（24-EBL）和28-高油菜素内酯（28-HBL）含量降低,但雌蕊对开花期高温胁迫的响应存在品种间差异。BRs含量较高的光温敏核不育系,其雌蕊中1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC,乙烯合成前体）和H2O2含量较低,CAT活性较高,AsA含量以及光温敏核不育系与恢复系杂交后的受精率、结实率和制种量也较高。开花期高温胁迫下喷施24-EBL或28-HBL,显著降低了雌蕊中ACC和H2O2含量,显著提高了光温敏核不育系雌蕊中24-EBL和28-HBL含量、CAT活性、AsA含量,以及不育系与恢复系杂交后的受精率与结实率。说明BRs可以增强雌蕊抗氧化能力,抑制活性氧产生,减轻开花期高温胁迫对光温敏核不育系雌蕊的伤害。4.减数分裂期高温胁迫导致水稻光温敏核不育系受精障碍的机理以培矮64S、深08S和扬稻6号为材料,在减数分裂期设置常温和高温处理,比较分析了在两种温度下水稻农艺及生理参数变化特点。结果表明,减数分裂期高温胁迫显著增加了水稻光温敏核不育系穗部温度、包颈程度、H2O2、丙二醛（MDA）、脱落酸（ABA）含量,显著降低了第1完全展开叶叶绿素仪测定值（SPAD值）、光合速率、幼穗干重、幼穗CAT活性、非结构性碳水化合物（NSC）、氮（N）、AsA、吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉素-3（GA3）、玉米素+玉米素核苷（Z+ZR）、24-EBL、28-HBL、JA、MeJA含量、光温敏核不育系与恢复系杂交后的受精率和结实率。说明减数分裂期遭受高温胁迫,水稻植株内促进型植物激素含量和抗氧化能力的降低以及活性氧水平的增高是水稻光温敏核不育系受精能力降低及其杂种结实率和产量下降的重要生理原因。5.高温胁迫下增施氮肥对水稻光温敏核不育系开颖受精的调控作用以培矮64S、深08S和扬稻6号为材料,分别在在减数分裂期和开花期设置常温和高温处理,分别在雌雄蕊分化期增施氮素保花肥和在抽穗前7天增施氮素粒肥,以不施保花肥或粒肥为对照,观察了增施氮肥对光温敏核不育系开颖受精的调控作用。结果表明,在减数分裂期高温胁迫下,适当增施保花肥可显著降低植株冠层尤其是穗部温度及幼穗中H2O2、MDA、ABA含量,显著增加叶片SPAD值和光合速率、植株干物重、幼穗中N、NSC以及促进生长类激素如IAA、GA3、Z+ZR、24-EBL、28-HBL、JA、MeJA含量和碳氮代谢关键酶活性,增加水稻的每盆颖花数、杂种受精率、结实率和产量。说明增施保花肥可有效缓解减数分裂期高温胁迫对水稻幼穗的损伤。在开花期高温胁迫下,与对照相比,增施粒肥可显著降低外露柱头温度和已开颖颖花的温度,降低雌蕊中H2O2和MDA含量,增加AsA含量和CAT、硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、腺苷二磷酸普通糖焦磷酸化酶（AGPase）和可溶性淀粉合成酶（SSS）活性,提高雌蕊中氮、可溶性糖和淀粉含量,提高不育系与恢复系杂交后的受精率、结实率和制种产量。表明增施粒肥可减轻开花期高温胁迫对水稻光温敏核不育系受精的伤害。