重庆在玉米耐热研究上取得突破性进展为全球玉米育种及品种选择提供依据

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日期： 2024-11-20

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新重庆-重庆日报原创记者栗园园

2024-11-19 23:27

11月19日，重庆日报记者从市农科院获悉，由该院玉米与特色作物研究所副研究员董昕参与的玉米耐热性研究取得重要突破，成功确定了高温胁迫下玉米雄穗小穗数的关键阈值，可为全球近半数玉米种植区域的育种、选种提供依据。日前，相关研究成果以《气候变暖下玉米小穗育种威胁产量》为题发表在国际权威期刊《Nature Climate Change》（中文译名《自然气候变化》）上。

董昕介绍，多年来，为了实现密植增产，全球玉米品种选育多侧重于将养分优先供应雌穗，雄穗渐渐弱化。

“雄穗过强会浪费养分，但随着全球气候变暖，太弱的雄穗又会影响稳产性。”董昕说，在高温气候胁迫下，如何平衡好雄穗的强弱成了确保玉米产量的关键。

董昕最早发现这一苗头是在2018年。由于重庆特殊的高温气候，玉米耐高温研究需求格外紧迫，董昕早在2015年就广泛开展了育种材料观察、试验。

经过持续几年的观察对比，他初步发现了一个规律：越晚栽植的玉米，经历更长的高温天气后，稳产性大大降低，减产率大约在30%至40%。植株也会随之产生一个明显的变化，那就是雄穗越来越小。

他判断，雄穗可能会是玉米耐高温研究的关键，于是联合中国农业大学的张英俊博士共同开启了此项研究。

近年来，他们通过对中国和美国不同年代的玉米骨干品种进行精准鉴定，系统解析了玉米种质资源雄穗、雌穗、产量特征及其耐热性的演化趋势，确定了高温气候胁迫下，玉米雄穗的大小的确是影响产量的关键，并得出结论——耐高温的玉米品种需要雄穗小穗数≥700小穗且开花顺利，才能保障玉米正常授粉，实现高产、稳产。

“我们研究的高温气候区间在32℃至38℃，玉米花期处于这一温度区间的区域占全球种植区的近半数。”董昕说，这一发现可为相关区域玉米品种选择及全球耐高温玉米品种选育提供重要依据。

目前，利用这一研究成果，董昕已成功自主创制出多份耐高温玉米育种材料，其中有材料的花期甚至在40℃极端高温下能“撑”近一周。

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