利用非侵入性生理方法探索水稻对热胁迫的反应

利用非侵入性生理方法探索水稻对热胁迫的反应

利用非侵入性生理表型方法可建立新的植物类型,以应对当前的极端气候,植物表型资讯介绍如下:

水稻(Oryza sativaL.)在繁殖初期(R3-R5)会受到超适宜温度(33℃以上)的负面影响。利用非侵入性生理表型方法可建立新的植物类型,以应对当前的极端气候。为此,科学家们将筛选过程设计为通过非侵入性表型方法逐步减少基因型数量,并允许跨层增加表型维度。

图1开花期记录的温度(A)和太阳辐射范围(B)

在第一个阶段(2015-2016生长季),表型程序涉及通过热成像测量一组182个籼稻、粳稻和籼/粳稻杂交种的冠层温度。利用多变量分析,根据较低的冠层温度,筛选出约30%(55)的初始基因型组;第二阶段(2016-2017作物季)利用聚乙烯棚结构进行第二次田间试验,确保在植物发育的关键阶段施加热胁迫。在此期间,对光系统II(YII)性能的有效光化学量子产量进行跨系列基因型的监测。研究人员对获得的数据进行讨论,分析其可用性及瓶颈,最后得出热成像可以作为大规模表型分析的合适工具,此外,还强调了一些生理反应作为水稻耐热性基础的重要性。

图2第一个(A)和第二个播种日期(B)的主成分分析

综上所述,相对于其生理和籽粒产量组分变量,LTB14031和BRSPampa基因型在播种日期和年份的表现均优于其他评估的基因型组。这些基因型整合了杂交育种,旨在构建新的植物类型,使其在恶劣环境下能够保持高产稳定性,且在非胁迫条件下具有更高的粮食产量。

图3. 在开花期间受到热胁迫,田间条件下(外部遮蔽物)(A)和(内部遮蔽物)(B)PS II-Y(II)的有效光化学量子产量

来源:

Brito G G, Moraes L, Moura D S, et al.Non-invasive Physiological Approaches for Plant Phenotyping: Rice Responses to Heat Stress.Journal of Agricultural Science; 2019. doi:10.5539/jas.v11n3p453

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