The Crop Journal | 山东农业大学探明高温、涝渍及其复合胁迫对夏玉米产量和茎秆发育的...

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在全球气候变化的背景下，气候波动加剧，高温、涝渍等极端天气频发。夏玉米生长发育过程遭遇高温、涝渍等极端天气频率升高，导致茎秆生长发育受阻，显著影响夏玉米产量形成。目前，关于高温、涝渍等单一胁迫影响夏玉米生长发育和产量形成的研究已较为系统，但关于高温涝渍复合胁迫对夏玉米茎秆发育影响的研究较少。而在实际生产中，高温、涝渍时有叠加发生，共同制约农作物的产量形成。

近日，山东农业大学玉米栽培生理生态研究团队在The Crop Journal在线发表了题为“Combined effects of high temperature and waterlogging on yield and stem development of summer maize”的研究论文，通过设置不同生育时期高温、涝渍及高温涝渍复合胁迫处理，以正常水分管理和自然温度条件为对照，研究不同生育时期高温、涝渍及其复合胁迫对夏玉米产量和茎秆发育的影响，探讨高温、涝渍及其复合胁迫影响夏玉米产量形成的生理机制。

研究发现，不同生育时期高温涝渍复合胁迫显著降低了肉桂醇脱氢酶（CAD）、苯丙氨酸氨裂解酶（PAL）、4-香豆酸连接酶（4CL）和过氧化物酶（POD）等木质素合成关键酶的活性，导致木质素合成和积累减少，茎秆发育异常（图1）。此外，高温涝渍复合胁迫显著降低了茎秆内维管束的面积和数量，干物质的积累与分配受阻，粒重显著降低，进而导致夏玉米产量显著下降。高温涝渍复合胁迫对夏玉米茎秆发育和籽粒产量的影响大于高温、涝渍等单一胁迫。

图1 高温、涝渍及其复合胁迫对夏玉米茎秆农艺性状的影响

作者和基金项目

山东农业大学2019级硕士研究生邵靖宜为该文第一作者，张吉旺教授、赵翔宇教授和任佰朝副教授为共同通信作者。该研究得到山东省高等学校青年创新团队科技计划（2021KJ073）、山东省博士后创新计划（202003039）和国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-02-21）的资助。山东农业大学玉米栽培生理生态研究团队主要从事作物生理生态和玉米高产栽培研究，已在Science of the Total Environment、Field Crops Research、 European Journal of Agronomy、Environmental and Experimental Botany和The Crop Journal等学术期刊上发表多篇高水平研究论文。

THE CROP JOURNAL

The Crop Journal英文宣传片，敬请收看！

The Crop Journal (《作物学报（英文版）》)是中国科协主管，中国作物学会、中国农业科学院作物科学研究所和中国科技出版传媒股份有限公司共同主办的学术期刊，创刊于2013年10月。办刊宗旨为刊载作物科学相关领域最新成果，开展国际学术交流，促进我国作物科学研究水平及国际影响力的提升。主要刊登农作物遗传育种、耕作栽培、生理生化、生态、种质资源以及与农作物有关的生物技术、生物数学、农业气象等领域以第一手资料撰写的研究论文、研究简报以及专题综述等。2021年The Crop Journal的SCI影响因子为4.647，在JCR农学和植物学两个学科位于Q1区，并位列中科院分区农林类期刊一区。2019–2023年获中国科技期刊卓越行动计划重点项目资助。