外源海藻糖增强水稻幼穗分化期高温抗性及产量保障机制研究

《Journal of Agronomy and Crop Science》：Application of Exogenous Trehalose at the Panicle Initiation Stage Enhances High Temperature Tolerance and Mitigates Yield Loss in Rice (Oryza sativa L.)

本研究针对水稻幼穗分化期高温易导致减产的问题，通过盆栽试验发现喷施15 mmol·L?1外源海藻糖可显著提升耐热性差异品种（N22/YR343）的产量（2023年最高增产89.5%/110.3%，2024年达89.2%/111.6%）。其机制涉及增强叶片光合能力、调控碳水化合物代谢酶活性、上调蔗糖转运基因表达，并协同激活渗透调节物质积累与抗氧化系统，为缓解水稻高温胁迫提供了有效策略。

　　

在水稻（Oryza sativa L.）幼穗分化期遭遇高温易引发减产，而外源海藻糖（Trehalose）作为植物抗逆调节剂的应用潜力尚未被充分挖掘。本研究通过盆栽试验，选取两种耐热性不同的水稻品种，探究外源海藻糖对幼穗分化期高温胁迫的缓解作用及生理机制。结果表明，在高温条件下，外源海藻糖能显著提高水稻产量，其中2023年耐热品种N22和敏感品种YR343最高增产幅度分别达89.5%和110.3%，2024年增幅分别为89.2%和111.6%。最佳施用浓度为15 mmol·L^?1。产量提升源于海藻糖的多重协同效应：它不仅增强叶片光合作用能力，还优化碳水化合物代谢关键酶活性，上调蔗糖转运蛋白基因（Sucrose Transporter）表达，促进幼穗中蔗糖高效利用；同时提升内源海藻糖水平，增加渗透调节物质积累，强化抗氧化酶系统活性，降低膜脂过氧化程度。此外，激素代谢的调控进一步增强了水稻的高温耐受性。该研究为应对水稻关键生育期高温危害提供了可行的生理调控途径。