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水稻作为我国主要粮食作物,在保证中国粮食安全上发挥着重要作用。黑龙江省是主要的粳稻产区,但其地理位置位于中国最北端,年平均气温较低,导致低温冷害现象频繁发生,严重影响黑龙江省粮食生产。水稻是喜温作物,对温度十分敏感,水稻若在孕穗期遭受低温冷害胁迫会影响正常生理代谢过程,表现为结实率低,产量下降。本试验以冷敏感型粳稻松粳10（SJ10）、耐冷型粳稻东农428（DN428）为供试材料,大田条件下采用冷水灌溉模式模拟自然低温,于孕穗期进行不同天数的冷水灌溉处理（0、5、10、15d）,记为CK、D5、D10、D15,测定粳稻孕穗期功能叶片和根系抗氧化系统、渗透调节物质、光合特性、内源激素、超微结构及产量形成规律,系统分析孕穗期冷水胁迫对寒地粳稻地上部和地下部生理特性和产量形成的影响,为解决孕穗期寒地粳稻低温冷害问题提供参考依据。（1）与对照相比,在孕穗期冷水胁迫下,SJ10、DN428功能叶片和DN428根系中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均显著增加,且随着冷水胁迫天数的延长而升高,表现为D15>D10>D5。而SJ10根系中抗氧化酶活性增加幅度随着冷水胁迫天数的延长,表现为D10>D15>D5。冷水胁迫结束后,SJ10和DN428功能叶片和根系中抗氧化酶活性先迅速下降,而后缓慢下降。（2）与对照相比,在孕穗期冷水胁迫下,SJ10、DN428功能叶片和根系中过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子（O2-）、丙二醛（MDA）活性氧物质含量均显著增加,均随着冷水胁迫天数的增加而升高,表现为D15>D10>D5,且SJ10功能叶片和根系中活性氧物质含量上升幅度大于DN428。冷水胁迫结束后,SJ10和DN428功能叶片和根系中活性氧物质含量均显著下降。（3）与对照相比,在孕穗期冷水胁迫下,SJ10、DN428功能叶片和根系中可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）渗透调节物质含量均增加,随着冷水胁迫天数的增加而升高,表现为D15>D10>D5,同时在冷水胁迫期间DN428渗透调节物质增加幅度大于SJ10。孕穗期冷水胁迫后,SJ10和DN428功能叶片和根系中渗透调节物质含量均显著下降。（4）SJ10、DN428功能叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量各个处理中均随着生育进程的推进呈现先升高后下降的趋势。孕穗期冷水胁迫对寒地粳稻叶绿素总含量的影响较为明显,冷水胁迫下叶绿素总含量低于对照,表现为CK>D5>D10>D15。SJ10和DN428光合速率（Pn）,蒸腾速率（Tr）,胞间CO2浓度（Ci）,气孔导度（Gs）在各冷水胁迫处理下均显著小于对照,且随着冷水胁迫时间的增加,Pn、Tr、Ci、Gs也逐渐下降。（5）SJ10和DN428功能叶片中,SJ10功能叶片中ABA含量随冷水胁迫时间的增加而显著上升,在D15处理下达到最大值,而DN428功能叶片ABA含量在D5处理下达到最大值。根系中ABA含量均在D15处理下打到最大。SJ10和DN428各处理中功能叶片和根系中IAA、GA3、ZR含量均显著小于对照,且随着冷水胁迫天数的增加呈下降趋势。（6）正常灌溉条件下,SJ10和DN428叶绿体结构完好,呈椭圆形或者纺锤形紧贴在细胞壁上,类囊体片层均很清晰。孕穗期冷水胁迫下,SJ10和DN428叶绿体结构表现出结构混乱,膨大,内部类囊体片层结构解体或消失。与对照相比,冷水胁迫明显抑制了寒地粳稻花药发育进程。冷水胁迫会破坏花药结构,导致花粉管内出现空腔,绒毡层逐渐消失。冷水胁迫对SJ10的叶绿体及花药超微结构影响比DN428大。（7）与对照相比,SJ10和DN428的强弱势粒平均灌浆速率(GRmean)和最大灌浆速率(GRmax)均随着冷水胁迫时间的增加而减小。达到最大灌浆速率的天数(Tmax)和灌浆持续天数（D）随着孕穗期冷水胁迫时间的增加而升高。与弱势粒相比,强势粒具有更高的GRmean和GRmax。达到Tmax较快,D较短。就品种而言,在孕穗期冷水胁迫下,各处理下SJ10的强弱势粒比DN428具有更高的Tmax、GRmean。（8）与对照相比,SJ10和DN428一次颖花、二次颖花、总颖花分化数和现存数随着冷水胁迫时间的延长而下降,退化数和退化率随着冷水胁迫时间的延长而上升。从退化率可以看出,孕穗期冷水胁迫对SJ10颖花形成的影响要大于DN428。（9）随着寒地粳稻生育进程的推进,SJ10和DN428各处理下总干物质积累量及籽粒干物质积累量逞逐渐上升趋势。与对照相比,不同时间冷水胁迫处理下,总干物质积累量及籽粒干物质积累量均显著低于对照,且随冷水处理时间增加而显著减低,处理之间差异显著。冷水胁迫对SJ10干物质积累量影响比DN428大。（10）产量均随着冷水胁迫时间的增加下降幅度逐渐增大。孕穗期冷水胁迫对寒地粳稻产量构成因素具有显著影响,与对照相比,SJ10和DN428的每穗粒数,结实率,千粒重均随着低温胁迫时间的延长而呈现逐渐下降趋势。从孕穗期冷水胁迫对寒地粳稻产量构成因素下降幅度来看,孕穗期冷水胁迫对寒地粳稻结实率和千粒重影响较大。