王思瑶,田清源,张林安,李佳馨,郭沙沙,毛丹丹,陈良碧

(湖南师范大学生命科学学院作物不育资源创新与利用湖南省重点实验室，中国湖南长沙410081）

水稻高温热害指气温超过水稻发育生理温度上限,影响水稻正常开花结实,造成结实率降低甚至绝收的一种农业气象灾害[1]。水稻的生长周期较长,生殖生长阶段对高温更为敏感,当温度超过35℃时,2 h的高温就能使水稻育性显著降低。高温影响下,水稻花粉生长过程中由于水稻内环境甚至细胞结构被破坏,花粉发育不良,花粉活力降低。花粉母细胞减数分裂期是水稻对高温最为敏感的时期,期间对水稻造成的伤害多为不可逆。其次是抽穗开花期,再次是灌浆初期和中期[2]。如果花期遭受高温天气,会导致水稻花粉育性下降,花药开裂不全,柱头沾染花粉粒数降低,花粉管萌发受阻等现象发生[3～6]。

周海等[7]在研究温敏核不育系的育性基因调控时发现,温敏核不育系水稻的TMS5基因突变后,其编码的RNase Zs1失去降解UbL40的mRNA能力,高温条件下UbL40的mRNA大量积累,导致花粉不育；21℃较低温度条件下,温敏核不育系UbL40表达水平低,花粉可育。该研究结果表明,UbL40是响应高温而表达的基因,且与花粉发育有关。因此,常规水稻中该基因的表达是否响应高温,以及该基因的表达是否与花粉发育耐高温有关是一个值得探讨的问题。

本研究在高温条件下对190份水稻资源材料的花粉育性进行比较,并在此基础上分析UbL40基因的表达规律与水稻花粉育性的关系,旨在促进对水稻花粉耐高温分子机制的认识和耐高温水稻的选育。……