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近年来,河北平原夏玉米在抽雄散粉期短暂异常高温频发,造成穗部发育不良和产量降低,明确高温胁迫下不同热敏感品种生殖器官的发育特征具有重要意义。本试验于2018年在河北农业大学辛集试验站进行。以农大372(ND372)和先玉335(XY335)为供试材料,设高温和大田两个处理,高温处理在塑料大棚内进行,于玉米6展叶至散粉期进行处理,每天处理8小时,棚内温度比大田高5±0.5℃。从雄穗农艺性状,花粉花丝活力和雌穗、籽粒发育研究了两类玉米品种对高温胁迫响应的差异,可为夏玉米耐高温定向育种提供参考。主要结果如下:(1)高温处理后,玉米雄穗大小、体积和干重下降。主穗和分枝小花数减少,单位面积分枝小花密度增加。ND372雄穗大小、体积和干重降低幅度大于XY335,ND372和XY335分枝小花数和主穗小花密度分别降低30%、91%和19.3%、250%。(2)高温处理后,玉米雌雄间隔期增加,散粉受阻,散粉量下降,散粉率加快,花粉和花丝的活力降低。ND372和XY335雌雄间隔期分别增加60%和76.5%,花粉活力分别降低16%和27%,花丝活力分别降低12.5%和20.5%。(3)高温处理后,玉米花药壁的表皮细胞畸形且排列松散,中层细胞也出现畸形和排列松散的现象,绒毡层细胞退化,药隔维管束细胞排列不整齐,药隔维管束变细,花室中花粉粒散乱,花粉皱缩。花粉表面的网纹间隙增大变粗,形成严重的褶皱。XY335受高温影响较ND372严重。(4)高温处理后,ND372单株有效穗粒数多于败育穗粒数,XY335单株有效穗粒数与单株败育穗粒数相当。ND372受高温胁迫后果穗畸形主要表现是香蕉穗和缺粒,XY335受高温胁迫后果穗畸形主要表现是籽粒未灌浆。ND372和XY335单株产量分别降低70.8%和232%。(5)高温处理后XY335在转录水平存在较大差异,通过转录测序技术发现了1222个差异基因,其中586个差异基因上调表达,636个差异基因下调表达。将差异表达基因与数据库进行比对,共发现1185个差异基因,其中COG数据库注释到489个差异基因,GO数据库注释到952个差异基因,KEGG数据库注释到443个差异基因,KOG数据库注释到623个差异基因,NR数据库注释到1177个差异基因。从以上研究结果与分析得出本研究的主要结论:(1)XY335的耐热能力比ND372差,XY335雌雄穗发育受高温胁迫影响的程度大于ND372,籽粒败育严重,畸形穗增多,产量严重降低。(2)XY335花药(花粉)进行转录组分析发现,氨基酸合成、碳水化合物代谢和次生物质代谢这三条途径对抵御高温胁迫响应起到重要的作用。