高温对水稻雄性育性影响的研究进展

来源：江苏农业科学杂志2025年第第21期北京时间：

作者：代强;刘康伟;冯海洋;王冷静;王孝峰;张超;于恒秀

单位：江苏省作物遗传生理重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学农学院/扬州现代种子创新研究所，江苏扬州 225009

摘要：近年来，随着全球平均气温的升高和极端高温天气的频繁发生，水稻粮食安全面临严峻挑战。在水稻整个生育期中，生殖发育期被认为是对高温最敏感的阶段。此外，我国水稻主产区的生殖生长集中在7月中旬至8月上旬，该时段正值1年中气温最高的时期，这使得水稻育性更易遭受高温危害。因此，揭示水稻遭受高温胁迫时雄性育性下降的原因，以及雄性育性对高温胁迫响应的分子与生理机制，对选育耐高温水稻品种意义重大。本文综述了水稻生殖生长期遭受高温时雄性育性降低的生理机制。研究表明，水稻雄蕊发育阶段遭受高温胁迫，花药发育、花粉母细胞减数分裂、小孢子发育、花粉管伸长以及授粉受精等过程均会受到不同程度的影响；同时，高温还会引起雄蕊中活性氧及激素水平的变化，进而影响雄蕊正常发育，最终导致雄性育性降低。在长期适应环境变化的过程中，水稻形成了一套高温防御机制，其中高温信号的感知与转导、热休克蛋白反应、内质网未折叠蛋白质反应、响应热胁迫的基因调控网络等都参与抵抗热胁迫。本文结合现有的研究结果，总结了提高水稻耐热性的有效方法，旨在为水稻耐热性分子育种的发展提供理论参考。

关键词：高温胁迫;雄性育性;花粉;抽穗扬花;花药;颍花;水稻;生理机制;绒毡层;活性氧;热胁迫