温光作为一个复合因子影响玉米的产量和品质,而前人的研究多在人工气候室或单一因素条件下进行的,没有将光照和温度结合研究,因此难以衡量光温变化对大田玉米的直接影响,且对玉米生长发育的重要基础- - 根系,研究更少。我们在"高温胁迫对玉米产量与品质的影响及其调控"(30170546,2004年结题)研究过程中发现,黄淮海地区夏玉米生长期内,高温寡照(多雨)是影响玉米生产的主要生态因子,高温和光照不足不仅影响地上部的生长发育,而且显著地影响根系的生长发育和生理特性,进而影响玉米的籽粒产量和品质。本研究以期探明温光胁迫(高温、寡照)对玉米根系生理特性及其籽粒产量和品质影响的生态生理机制,为高产优质玉米生产的可持续发展提供理论依据,适应不断变化的气候因素。
本研究采用大田和盆栽相结合,田间试验和室内生理生化测定相结合的技术路线。第一年选用4个玉米品种,在大田遮荫条件下比较研究弱光对不同玉米品种产量和品质的影响,在此基础上选用农大108(ND108)和掖单13号(YD13)两个有代表性的玉米品种,大田条件下研究弱光(不同时期遮荫和不同程度遮荫)对玉米籽粒产量和品质及其生理特性的影响,盆栽条件下研究弱光(遮荫)和增温对玉米籽粒产量和品质的影响及其生理机制。针对玉米花粒期阶段性阴雨寡照天气显著影响产量及品质的问题,选用费玉3号(高淀粉玉米)、泰玉2号(普通玉米)和高油115(高油玉米)为材料,利用黑色遮阴网模拟弱光天气,大田条件下系统研究了花后不同时期弱光对不同基因型玉米产量和品质及其生理特性的影响。初步明确了花后遮光对玉米产量品质和籽粒灌浆特性的影响;对玉米光合特性的影响及生理机制;对玉米蛋白质含量及蛋白质合成关键活性的影响;对籽粒淀粉积累及淀粉合成关键酶活性的影响;对干物质和氮素积累、分配、运转的影响;对玉米籽粒胚乳细胞增殖和结构以及活性氧代谢和膜脂过氧化作用的影响。