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为解决气候变暖下小麦生产受终端热胁迫影响的问题，研究人员对 14 个小麦基因型（含 11 个高代品系、2 个敏感对照和 1 个耐性对照）开展热胁迫下形态生理特征研究，发现 BAW 1318 和 BAW 1290 表现优异，为耐热品种选育提供材料与依据。
小麦作为全球重要粮食作物，承担着提供约 20% 人类消费蛋白质的重任。然而，气候变暖引发的全球气温上升，使终端热胁迫成为威胁小麦生产的突出问题，尤其在亚热带等小麦主产区，开花和生殖阶段的小麦对高温尤为敏感，30℃以上高温会导致花粉不育、灌浆期缩短、淀粉和蛋白质积累受阻，造成小麦减产。因此，筛选耐热高产小麦品种对保障小麦可持续生产至关重要。
孟加拉国 Gazipur 农业大学的研究人员针对这一问题，开展了小麦基因型的耐热性研究。他们以 11 个高代品系、2 个耐热对照品种（BARI Gom 26 和 BARI Gom 32）和 1 个敏感对照品种（Shatabdi）为材料，在孟加拉国 Gazipur 地区通过分期播种设置对照（正常播种）和热胁迫（晚播）两种生长条件，模拟自然热胁迫环境，对小麦的形态生理指标及产量性状进行系统分析，旨在筛选出耐热性优异的小麦基因型，并明确相关鉴定指标。该研究成果发表在《Discover Agriculture》。
研究主要采用了以下关键技术方法：
- 田间试验设计：采用随机区组设计（RCBD），3 次重复，设置对照（11 月播种）和热胁迫（12 月播种）两种处理，通过晚播模拟热胁迫。
- 生理指标测定：使用 Green Seeker 测定归一化植被指数（NDVI），包括幼苗期（NDVISS）、抽穗期（NDVIHS）和抽穗后 14 天（NDVIMS）；利用 SPAD 叶绿素仪测定叶片叶绿素含量（SPAD 值），涵盖幼苗期（SPAD1）、抽穗期（SPAD2）和抽穗后 14 天（SPAD3）；借助红外测温仪测量冠层温度和环境温度，计算冠层温度抑郁（CTD = 环境温度 - 冠层温度），测定时期为开花期（CTD1）、开花后 7 天（CTD2）和开花后 14 天（CTD3）。
- 形态与产量指标记录：统计抽穗天数（DH）、成熟天数（DM）、株高（PH），以及穗粒数（NSS）、穗粒数（NGS）、千粒重（TGW）和小区产量（GY）。
- 统计分析：运用双向方差分析（ANOVA）、主成分分析（PCA）和相关性分析等方法，解析性状间的关联及基因型差异。
研究结果
1. 形态特征分析
热胁迫下，多数基因型抽穗期和成熟期缩短，抽穗天数为 56-63 天，成熟天数为 83-95 天，株高在对照和热胁迫下无显著差异。表明热胁迫通过缩短生育期影响小麦生长，而株高对热胁迫不敏感。
2. 生理特征分析
- NDVI：热胁迫下，BAW 1290 在幼苗期和抽穗期 NDVI 最高，抽穗后 14 天 BAW 1290 和 BAW 1318 表现优异，显示出较强的植被覆盖和光合能力。
- SPAD 值：BAW 1290 和 BAW 1318 的叶绿素含量在各时期下降幅度最小，显著高于敏感对照，表明其持绿能力强，延缓叶片衰老。
- CTD：BAW 1318 和 BAW 1290 在各时期冠层温度抑郁值较高，能维持较低的冠层温度，体现出较强的散热能力和耐热性。
3. 产量及构成因素
BAW 1318 和 BAW 1290 的穗粒数、穗粒数、千粒重和产量均显著高于其他基因型，其中 BAW 1318 产量最高，敏感对照 Shatabdi 产量最低。说明耐热基因型在产量相关性状上表现更优。
4. 主成分分析（PCA）
PCA 结果显示，前 3 个主成分解释了 78% 的遗传变异，其中抽穗期 NDVI（NDVIHS）、抽穗后 14 天 NDVI（NDVIMS）、抽穗期 SPAD（SPAD2）、抽穗后 14 天 SPAD（SPAD3）、CTD 各时期值、穗粒数、穗粒数、千粒重和产量是主要贡献因子。BAW 1318 和 BAW 1290 在 PCA 排序中位于耐热性优势区域，综合表现突出。
5. 相关性分析
产量与千粒重、穗粒数、穗粒数、NDVIHS、SPAD2、SPAD3、CTD1 呈显著正相关，与成熟期呈显著负相关。表明通过选择高千粒重、穗粒数多、NDVI 和 SPAD 值高、CTD 值大的基因型可提高小麦耐热性和产量。
结论与讨论
本研究通过形态生理指标结合产量性状分析，成功筛选出 BAW 1318 和 BAW 1290 两个耐热性优异的小麦基因型，其在生理稳定性（如持绿性、冠层温度调控）和产量构成因素上均表现优于对照品种。研究表明，NDVI、SPAD 值、CTD 等生理指标与产量性状密切相关，可作为小麦耐热性筛选的有效指标。主成分分析为多性状综合评价提供了科学方法，揭示了影响耐热性的关键因子。
该研究为小麦耐热品种的遗传育种提供了重要材料和理论依据，筛选出的基因型可直接用于后续育种计划，研究中建立的形态生理评价体系有助于加速小麦耐热性改良，对应对气候变化下的粮食安全问题具有重要意义。未来可进一步开展分子机制研究，挖掘耐热相关基因，结合分子标记辅助选择，创制更具适应性的小麦品种。
