中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (36): 6-12.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0681
所属专题: 小麦
收稿日期:
2021-07-14
修回日期:
2021-10-13
出版日期:
2021-12-25
发布日期:
2022-02-15
通讯作者:
何燕
作者简介:
宋磊,男,1996年出生,贵州毕节人,在读硕士研究生,研究方向:不同生境对麦类作物的影响。通信地址:860000 西藏自治区林芝市巴宜区八一镇育才西路100号 西藏农牧学院,Tel:14728647694,E-mail: 基金资助:
SONG Lei(), TSERING Yangjin, WANG Xiaoqiang, HE Yan()
Received:
2021-07-14
Revised:
2021-10-13
Online:
2021-12-25
Published:
2022-02-15
Contact:
HE Yan
摘要:
小麦是中国主要粮食作物之一,为了应对全球气候变暖对农作物的影响,明确小麦对高温环境胁迫的响应,本文归纳了最新研究高温对小麦生长发育、产量品质的影响。从生理生化方面归纳了小麦光合作用、相关酶活性、氧化系统、植物激素对高温胁迫的响应。根据文献分析提出小麦未来研究发展的建议:(1)选育抗逆性强的品种,(2)合理栽培管理的调控措施来减轻高温对小麦的影响。
中图分类号:
宋磊, 次仁央金, 王小强, 何燕. 小麦对高温胁迫的响应机制研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(36): 6-12.
SONG Lei, TSERING Yangjin, WANG Xiaoqiang, HE Yan. Response Mechanism of Wheat to High Temperature Stress: A Review[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(36): 6-12.
研究内容 | 高温胁迫方法 | 主要文献发表情况 |
---|---|---|
高温胁迫对小麦不同时期 的影响 | 晚播、改变小麦的播期进行高温胁迫; 人工气候室进行高温胁迫; 采用塑料膜罩箱进行增温处理; 采用可移动增温棚进行高温胁迫处理; 利用“温室效应”进行高温胁迫处理; 运用培养箱模拟高温胁迫处理 | 《作物学报》:13篇 《麦类作物学报》:16篇 |
高温胁迫对不同小麦品种 的影响 | 《作物学报》:4篇 《麦类作物学报》:6篇 | |
高温胁迫对小麦产量品质 的影响 | 《作物学报》:10篇 《麦类作物学报》:11篇 《生态学报》:4篇 | |
高温胁迫对小麦籽粒淀粉-蛋白质积累的影响 | 《作物学报》:7篇 《麦类作物学报》:8篇 《生态学报》:5篇 | |
高温胁迫对小麦光合作用、酶促作用、抗氧化系统的影响 | 《作物学报》:12篇 《麦类作物学报》:13篇 《应用生态学报》:4篇 《华北农学报》:4篇 《中国农业科学》:4篇 |
研究内容 | 高温胁迫方法 | 主要文献发表情况 |
---|---|---|
高温胁迫对小麦不同时期 的影响 | 晚播、改变小麦的播期进行高温胁迫; 人工气候室进行高温胁迫; 采用塑料膜罩箱进行增温处理; 采用可移动增温棚进行高温胁迫处理; 利用“温室效应”进行高温胁迫处理; 运用培养箱模拟高温胁迫处理 | 《作物学报》:13篇 《麦类作物学报》:16篇 |
高温胁迫对不同小麦品种 的影响 | 《作物学报》:4篇 《麦类作物学报》:6篇 | |
高温胁迫对小麦产量品质 的影响 | 《作物学报》:10篇 《麦类作物学报》:11篇 《生态学报》:4篇 | |
高温胁迫对小麦籽粒淀粉-蛋白质积累的影响 | 《作物学报》:7篇 《麦类作物学报》:8篇 《生态学报》:5篇 | |
高温胁迫对小麦光合作用、酶促作用、抗氧化系统的影响 | 《作物学报》:12篇 《麦类作物学报》:13篇 《应用生态学报》:4篇 《华北农学报》:4篇 《中国农业科学》:4篇 |
[1] | MASSON-DELMOTTE V, ZHAI P, PORTNER H, et al. IPCC,2018: Global warming of 1.5℃. An IPCC special report on the impacts of global warming of 1.5℃ above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission path ways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty[R]. Geneva: IPCC, 2018. |
[2] | 张平平, 何中虎, 夏先春, 等. 高温胁迫对小麦蛋白质和淀粉品质影响的研究进展[J]. 麦类作物学报, 2005(5):129-132. |
[3] | IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change[R]. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2013: 1535. |
[4] | 刘萍, 郭文善, 浦汉春, 等. 花后短暂高温对小麦籽粒蛋白质含量的影响及其生理机制[J]. 作物学报, 2007(9):1516-1522. |
[5] | MOHAMMAD K, SAEID S, SAGHI M M, et al. Exploring the impact of weather variability on phenology, length of growing period, and yeld of contrast dryland wheat cultivars[J]. Agricultural research,2021(prepublish). |
[6] | KRONENBERG L, YATES S, BOER M P, et al. Temperature response of wheat affects final height and the timing of stem elongation under field conditions[J]. Journal of experimental botany, 2021, 72(2). |
[7] | 胡燕美, 苏慧, 朱玉磊, 等. 花后早期增温对小麦旗叶光合和抗氧化特性及籽粒发育的影响[J]. 麦类作物学报, 2020, 40(10):1247-1256. |
[8] | 张凯, 王润元, 王鹤龄, 等. 田间增温对半干旱区春小麦生长发育和产量的影响[J]. 应用生态学报, 2015, 26(9):2681-2688. |
[9] | 卢奕霏, 顾迎港, 陈威, 等. 高温胁迫对小麦花药活性氧代谢的影响[J]. 麦类作物学报, 2020, 40(4):488-493. |
[10] | 姚仪敏, 王小燕, 陈建珍, 等. 灌浆期增温对小麦籽粒结实及品质的双向效应及与施氮量的关系[J]. 麦类作物学报, 2015, 35(6):860-866. |
[11] | 梁志刚, 王娟玲, 崔欢虎, 等. 冬前高温和播期密度对小麦苗期个体及群体生长的影响[J]. 中国农学通报, 2007(8):185-189. |
[12] | 赵鹏, 王晓明, 刘曼双, 等. 小麦种质资源耐热性评估研究进展[J/OL]. 麦类作物学报:1-8[2021-05-06]. |
[13] | LI L, MAO X, WANG J, et al. Genetic dissection of drought and heat-responsive agronomic traits in wheat[J]. Plant, cell & environment, 2019, 42(9):2540-2553. |
[14] | 翟二华, 焦军伟. 高温对小麦生长发育的影响及预防措施[J]. 河南农业, 2020(10):43. |
[15] | 房世波, 谭凯炎, 任三学. 夜间增温对冬小麦生长和产量影响的实验研究[J]. 中国农业科学, 2010, 43(15):3251-3258. |
[16] | 卞晓波, 陈丹丹, 王强盛, 等. 花后开放式增温对小麦产量及品质的影响[J]. 中国农业科学, 2012, 45(8):1489-1498. |
[17] | 曹彩云, 党红凯, 郑春莲, 等. 灌浆期高温胁迫对小麦灌浆的影响及叶面喷剂的缓解作用[J]. 中国生态农业学报, 2016, 24(8):1103-1113. |
[18] | 代晓华, 康建宏, 邬雪婷. 花后不同时期高温对春小麦淀粉含量和产量的影响研究[J]. 农业科学研究, 2013, 34(4):5-12. |
[19] | 王晨阳, 朱云集, 夏国军, 等. 后期高温条件下小麦旗叶光合参数的变化及其相关性分析[J]. 华北农学报, 2003(3):8-11. |
[20] | 冯宽. 花后高温对小麦籽粒发育及萌发特性的影响[D]. 石河子:石河子大学, 2018. |
[21] |
杜雄, 张维宏, 张永升, 等. 晚冬早春田间阶段性覆膜增温促进冬小麦产量提高[J]. 作物学报, 2016, 42(10):1530-1540.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2016.01530 |
[22] | 谭凯炎, 房世波, 任三学. 增温对华北冬小麦生产影响的试验研究[J]. 气象学报, 2012, 70(4):902-908. |
[23] | 田云录, 陈金, 邓艾兴, 等. 开放式增温下非对称性增温对冬小麦生长特征及产量构成的影响[J]. 应用生态学报, 2011, 22(3):681-686. |
[24] | 白莉萍, 周广胜. 小麦对大气CO2浓度及温度升高的响应与适应研究进展[J]. 中国生态农业学报, 2004(4):29-32. |
[25] |
RANDALL P J, MOSS H J. Some effects of temperature regime during grain filling on wheat quality[J]. Australian journal of agricultural research, 1990, 41(4):603-617.
doi: 10.1071/AR9900603 URL |
[26] | 曹彩云, 党红凯, 郑春莲, 等. 阶段高温对不同小麦品种产量的影响及其耐热性差异研究[J]. 麦类作物学报, 2020, 40(3):351-364. |
[27] | 傅晓艺, 史占良, 曹巧, 等. 返青至拔节期高温对小麦农艺性状和产量的影响[J]. 河北农业科学, 2020, 24(2):31-34,53. |
[28] | 冯波, 李升东, 李华伟, 等. 灌浆初期高温胁迫对不同耐热性小麦品种形态和产量的影响[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2019, 27(3):451-461. |
[29] | 胡阳阳, 卢红芳, 刘卫星, 等. 灌浆期高温与干旱胁迫对小麦籽粒淀粉合成关键酶活性及淀粉积累的影响[J]. 作物学报, 2018, 44(4):591-600. |
[30] | 李永庚, 于振文, 张秀杰, 等. 小麦产量与品质对灌浆不同阶段高温胁迫的响应[J]. 植物生态学报, 2005(3):361-366. |
[31] |
杨绚, 汤绪, 陈葆德, 等. 气候变暖背景下高温胁迫对中国小麦产量的影响[J]. 地理科学进展, 2013, 32(12):1771-1779.
doi: 10.11820/dlkxjz.2013.12.006 |
[32] | 郑飞, 何钟佩. 高温胁迫对冬小麦灌浆期物质运输与分配的影响[J]. 中国农业大学学报, 1999(1):73-76. |
[33] | 封超年, 郭文善, 施劲松, 等. 小麦花后高温对籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响[J]. 作物学报, 2000(4):399-405. |
[34] | JENNER C F. The physiology of starch and protein deposition in the endosperm of wheat[J]. Australian journal of plant physiology, 1991, 18:211-226. |
[35] |
BENZIAN B. Protein concentration of grain in relation to some weather and soil factors during 17 years of English winter-wheat experiment[J]. Journal of the science of food and agriculture, 1986, 37:435-444.
doi: 10.1002/(ISSN)1097-0010 URL |
[36] | 金善宝. 中国小麦学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1996:925-926. |
[37] |
STONE P J, NICOLAS M E. Wheat cultivars vary widely in their responses of grain yield and quality to short periods of post-anjournal heat stress[J]. Functional plant biology, 1994, 21(6):887-900.
doi: 10.1071/PP9940887 URL |
[38] |
CARCELLER J L, AUSSENAC T. Size characterisation of glutenin polymers by HPSEC-MALLS[J]. Journal of cereal science, 2001, 33(2):131-142.
doi: 10.1006/jcrs.2000.0356 URL |
[39] | 冯波, 刘延忠, 孔令安, 等. 氮肥运筹对垄作小麦生育后期光合特性及产量的影响[J]. 麦类作物学报, 2008(1):107-112. |
[40] | ESFANDIARI E, SHOKRPOUR M, ALAVI-KIA S. Effect of Mg deficiency on antioxidant enzymes activities and lipid peroxidation[J]. Journal of agricultural science, 2010, 2(3):131. |
[41] | 邵宇航, 石祖梁, 张姗, 等. 高温胁迫下镁对小麦旗叶光合特性及产量的影响[J]. 麦类作物学报, 2018, 38(7):802-808. |
[42] | 徐晓玲, 王志敏, 张俊平. 灌浆期热胁迫对小麦不同绿色器官光合性能的影响(英文)[J]. 植物学报, 2001(6):571-577. |
[43] |
WANG X, CAI J, JIANG D, et al. Pre-anjournal high-temperature acclimation alleviates damage to the flag leaf caused by post-anjournal heat stress in wheat[J]. Journal of plant physiology, 2011, 168(6):585-593.
doi: 10.1016/j.jplph.2010.09.016 URL |
[44] |
HATFIELD J L, BOOTE K J, KIMBALL B A, et al. Climate impacts on agriculture: implications for crop production[J]. Agronomy journal, 2011, 103(2):351-370.
doi: 10.2134/agronj2010.0303 URL |
[45] |
SLADE A J, MCGUIRE C, LOEFFLER D, et al. Development of high amylose wheat through TILLING[J]. BMC plant biology, 2012, 12(1):1-17.
doi: 10.1186/1471-2229-12-1 URL |
[46] | 熊福生, 高煜珠, 詹勇昌, 等. 植物叶片蔗糖、淀粉积累与其降解酶活性关系研究[J]. 作物学报, 1994(1):52-58. |
[47] | 郑飞, 臧秀旺, 黄保荣, 等. 灌浆期高温胁迫对冬小麦叶源、库器官生理活性的影响及调控[J]. 华北农学报, 2001(2):99-103. |
[48] | 赵辉, 戴廷波, 荆奇, 等. 灌浆期高温对两种品质类型小麦品种籽粒淀粉合成关键酶活性的影响[J]. 作物学报, 2006(3):423-429. |
[49] | 王晨阳, 郭天财, 阎耀礼, 等. 花后短期高温胁迫对小麦叶片光合性能的影响[J]. 作物学报, 2004(1):88-91. |
[50] | 刘萍, 郭文善, 浦汉春, 等. 灌浆期短暂高温对小麦淀粉形成的影响[J]. 作物学报, 2006(2):182-188. |
[51] | 李睿琼, 侯立江, 卢云泽, 等. 灌浆期高温对不同耐热性小麦籽粒淀粉积累的影响[J]. 麦类作物学报, 2018, 38(2):196-202. |
[52] | 王春微. 小麦抗氧化系统及相关基因表达量对高温胁迫的响应[D]. 泰安:山东农业大学, 2014. |
[53] | 刘洪展, 郑风荣, 赵世杰. 高温胁迫对不同衰老型小麦叶片中活性氧清除系统的影响[J]. 贵州农业科学, 2006(1):8-10. |
[54] | 卢奕霏, 顾迎港, 陈威, 等. 高温胁迫对小麦花药活性氧代谢的影响[J]. 麦类作物学报, 2020, 40(4):488-493. |
[55] |
WANG G P, TIAN F X, ZHANG M, et al. The overaccumulation of glycinebetaine alleviated damages to PSII of wheat flag leaves under drought and high temperature stress combination[J]. Acta physiologiae plantarum, 2014, 36(10):2743-2753.
doi: 10.1007/s11738-014-1645-2 URL |
[56] | 常二华, 王朋, 唐成, 等. 水稻根和籽粒细胞分裂素和脱落酸浓度与籽粒灌浆及蒸煮品质的关系[J]. 作物学报, 2006(4):540-547. |
[57] | 杨东清, 王振林, 倪英丽, 等. 高温和外源ABA对不同持绿型小麦品种籽粒发育及内源激素含量的影响[J]. 中国农业科学, 2014, 47(11):2109-2125. |
[58] | 刘霞, 穆春华, 尹燕枰, 等. 花后高温、弱光及其双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响[J]. 作物学报, 2007(4):677-681. |
[59] | 陈小霞, 景晓东, 梁小娜, 等. REC法鉴定黄淮麦区15个小麦品种的耐热性[J]. 安徽农业科学, 2009, 37(31):15189-15190. |
[60] | REHMAN A, HABIB I, AHMAD N, et al. Screening wheat germplasm for heat tolerance at terminal growth stage[J]. Plant omics, 2009, 2(1):9. |
[61] | 王贵平. 甜菜碱提高小麦干旱高温耐性的生理机制研究[D]. 泰安:山东农业大学, 2009. |
[62] | 梁芳芳, 申爱民, 常介田, 等. 簇生朝天椒—小麦间作套种栽培技术[J]. 中国瓜菜, 2020, 33(9):118-119. |
[1] | 周冬冬, 张军, 葛梦婕, 刘忠红, 朱晓欢, 李春燕. 不同氮肥处理对稻茬晚播小麦‘淮麦36’产量、氮素利用率和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 1-7. |
[2] | 武迪, 张锋, 隋春莹, 师君慧, 万雪洁, 刘义国, 韩伟, 师长海. 外源活性物质对小麦苗期抗逆性的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 14-19. |
[3] | 王福玉, 陈贵菊, 孙雷明, 黄玲, 邵敏敏, 赵凯, 杨本洲, 张玉丹, 闫璐, 王霖. 耕作方式与施氮量互作对小麦生长、产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 20-26. |
[4] | 孙歌, 接伟光, 胡崴, 张颖智, 乔巍, 魏丽娜, 姜怡彤, 白莉. 菌根真菌及菌根辅助细菌对农作物发育的影响研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 88-92. |
[5] | 秦乃群, 马巧云, 高敬伟, 杨璞, 蔡金兰, 郝迎春, 李艳梅, 冀洪策, 廖祥政. 沼渣施用对花生小麦轮作作物产量及土壤养分和重金属含量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 58-63. |
[6] | 武志斌, 黄超, 雷媛, 敬峰, 刘战东. 不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 64-71. |
[7] | 邓裕帅, 王宇光, 於丽华, 耿贵. 水涝胁迫对不同土壤盐碱度下甜菜幼苗生长及光合特性的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 18-23. |
[8] | 肖阳, 李庆荣, 邢东旭, 杨琼. 高温胁迫对化学感受蛋白在家蚕中肠与脂肪体中基因表达的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 107-115. |
[9] | 姜佳, 陈金鹏, 魏江桥, 郭旭昊, 车志平, 田月娥, 陈根强, 刘圣明. 咯菌腈与戊唑醇复配对小麦赤霉病菌的增效作用研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 116-120. |
[10] | 姚金保, 杨学明, 周淼平, 张鹏. 江苏省小麦参试品种(系)产量与产量构成因素分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 15-19. |
[11] | 梁增基, 慕芳, 王楠. 渭北高原小麦育种的演变与展望[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 8-14. |
[12] | 汪小飞, 张家伟, 刘铁宁, 任小龙, 贾志宽, 蔡铁. 小麦抗倒伏研究动态追踪——基于WoS和CNKI数据库的文献计量分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(5): 132-142. |
[13] | 李红梅, 权文婷, 张树誉. 气候变暖对陕西中北部冬小麦返青前热量资源的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(4): 53-61. |
[14] | 肖阳, 李庆荣, 邢东旭, 杨琼. 高温胁迫对耐受性不同的家蚕品种幼虫抗氧化酶活与基因表达的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(35): 111-118. |
[15] | 尹逊栋, 吕广德, 牟秋焕, 米勇, 殷复伟, 李宁, 钱兆国, 吴科. 播种量对‘鑫麦296’产量和干物质生产及转运的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(34): 1-7. |
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