弱光环境制约水稻生产怎么办？川农大专家最新科研成果找到新思路
四川农村日报全媒体记者 杜铠兵
9月18日，国际农林科学主流学术刊物《Field Crops Research》（中科院一区TOP期刊，IF=5.224）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。该论文揭示了穗后弱光胁迫导致水稻结实率降低的原因。
任万军在田间做实验
四川盆地具有“多云雾、寡日照”气候生态特点，古有“蜀犬吠日”之典故，是我国最典型的弱光稻区。任万军课题组前期研究发现，结实率降低是穗后弱光胁迫导致水稻产量降低的主要原因。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。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。
据课题组相关负责人介绍，水稻结实率主要由开花受精及籽粒灌浆充实决定。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。为进一步明确弱光胁迫对水稻结实率的影响，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开花受精过程的变化。
弱光处理第五天颖花花药开裂情况
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幅度更大。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。
弱光胁迫下柱头花粉粒数
而基于此项研究，课题组也为破解我省弱光环境下水稻提质增量找到了新的思路。据任万军介绍，通过筛选品种和调控水稻品种对弱光的适应两个方面即可有效应对这一问题。针对不同品种的弱光适应性不同的情况，可以筛选出以亲本蜀恢498、雅恢2115为代表的耐弱光高产品种，保证稻米品质稳定性和口感。在栽培方面，通过“减穴稳苗”群体配置提高单穴立体空间，改善冠层光分布、微气候和中后期群体通风透光条件；通过“增效氮肥、减量攻中、水肥耦合”系统营养技术，构建紧凑挺拔株型，延缓叶片衰老，提高结实率和充实度，确保优质丰产。
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。（受访者供图）
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