自古以来，四川盆地就“多云雾、寡日照”，在古文中还能找到“蜀犬吠日”的典故。光照不足会影响水稻产量，四川也是我国最典型的弱光稻区。弱光环境究竟如何影响水稻产量？

（弱光胁迫对水稻柱头花粉粒数的影响）

长期以来，不少水稻专家都把目光聚焦到水稻结实问题上，并发现籽粒灌浆跟水稻结实密切相关。四川农业大学任万军教授课题组的最新研究发现，水稻开花受精率低也会影响水稻结实，造成水稻减产。9月18日，国际农林科学主流学术刊物《Field Crops Research》在线发表了四川农业大学任万军教授课题组题为“Decreased anther dehiscence contributes to a lower fertilization rate of rice subjected to shading stress”（弱光胁迫阻碍花药开裂进而降低水稻受精率）的研究论文。揭示了穗后弱光胁迫导致水稻结实率降低的原因。

“过去，我们就发现弱光胁迫下，水稻光合生产受阻，产量大幅降低，稻米品质变劣，并加重了病虫害、倒伏等次生灾害发生。”任万军说，四川盆地独特的弱光环境已成为制约当地水稻优质高产的重要瓶颈问题之一。多年来，任万军教授课题组一直关注水稻结实问题，前期的研究已经发现，弱光胁迫下，结实率降低是导致水稻产量降低的主要原因。“水稻结实率主要由开花受精及籽粒灌浆充实决定。”任万军说，开花受精率低导致水稻空粒增多，籽粒充实不良则导致瘪粒增多。弱光胁迫下水稻籽粒灌浆受阻，颖果发育滞后，淀粉粒发育不良，导致瘪粒增多，结实率降低。为进一步明确弱光胁迫对水稻结实率的影响，此次的研究通过设置大田人工控光试验，研究了穗后弱光胁迫下水稻授粉受精过程的变化。

（弱光胁迫对水稻花药开裂的影响）

研究结果表明，弱光胁迫严重阻碍了水稻颖花授粉受精，柱头外露减少，花药开裂率显著降低，柱头接受花粉粒数显著下降；加之弱光胁迫下花粉活性降低，柱头花粉萌发数减少，从而显著降低水稻颖花受精率，导致结实率大幅度下降。

研究同时发现，弱光胁迫下，穗下部籽粒受精率降低降低幅度更大。任万军表示，相关结果为进一步研究弱光胁迫对水稻产量的影响机制奠定了基础。论文以四川农业大学为唯一署名单位，农学院邓飞老师和2021届硕士毕业生曾玉玲为共同第一作者，任万军教授为通讯作者。该研究主要得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和四川省科技计划项目的资助。

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来源 | 川观新闻

编辑 | 李煜

责编 | 朱梦佳

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