关于黄淮海耐热性表型的简单鉴定方法

      玉米高温热害是指玉米在抽穗开花期遭遇35 ℃高温，空气相对湿度接近30 %干燥气象条件下，影响正常的开花结实，造成减产甚至绝收的一种农业气象灾害。随着全球极端气候的频发，高温热害已是黄淮海玉米逆境胁迫的主要的稳定的成员。热胁迫在营养生长和生殖生长时期均对玉米有较大影响。尤其对光合作用，雌雄穗分化，散粉吐丝，ASI，籽粒发育，灌浆等，这些因素最终影响玉米产量的形成。2009年河北省部分地区持续高温，造成4.2×104 公顷绝收；2013-2018年黄淮海夏玉米区连续6年遭遇高温热害，其中2016年夏玉米生育期缩短4.8%~8.5%,产量降低12.4%；2019年安徽省北部玉米主产区出现异常高温，严重地块减产30%以上；全球平均气温每上升1°，玉米减产7.4%，气温升高2°造成的玉米产量变化比降水减少20%造成的影响更大。

      在田间针对育种材料的鉴定过程中，气候因素往往因区域性、时段性导致不均匀，因素具备不可控性。同时缺乏基础条件对照，因此所得高温鉴定数据只能是当年条件下的参考。年际之间往往缺少统一的标准比较。目前针对高温热害鉴定过程中有两方面因素限定。一方面在气象学上，多基于不同温度阈值的高温强度，持续日数，积温等对高温热害进行灾害等级划分；另一是在农学标准上，通常利用穗粒数，小穗育性，结实率，千粒重等农艺性状进行玉米高温热害的定量评价；在气象学标准上，查阅山东省、河南省、安徽省地方标准中，因区域差异，不同地区对高温阈值的细化程度存在差异；不同地区对应高温阈值下农艺性状标准存在差异；不同地区对玉米不同生育时期高温界定存在差异；根据河南省鹤壁市温度记录显示：每年的最高温主要发生在6-8月份，主要在玉米的苗期—花期。

      因此，苗期-花期采用最高温作为高温判定阈值符合实际生产情况；

      历年最高温集中在32-35之间；除2020年以外，其他年份均出现较高温度连续时间长。2020年最高温偏低的一年，31-32度最高温天数最高，超过32度天数急剧减少，最高温变异度较小，说明2020年无极端高温出现，也充分说明2020年属于非正常年份（(*^_^*)。根据多方资料查阅，高温在32-33摄氏度，35-36摄氏度是影响玉米生长的两个阈值点。以35摄氏度为例。以最高温超过35度的最长连续天数为单位统计次数（河南省鹤壁市）

      穗分化时期主要统计在6-7月份；花期主要统计在8月份；超过35度5天及以上的多为穗期，出现年份2018，2019，2021，2022，2023；超过35度8天及以上的多为穗期，出现年份2018，2022。为了简化操作，将6-8月份夏播玉米关键生长阶段的高温阈值作为环境鉴定条件，拟定气象标准。

      •TMax：表示每日最高温度 基于以上温度的整体评价标准：以当年全时期所遭受的最严重的热害等级为最终年度的热害等级评价；如：2023年穗期遭受4次热害，两次为中度热害，为当年遭遇最重热害，则2023年的高温热害等级为中度热害；2019年穗期发生4次热害，一次重度热害，为当年遭遇最重热害，则2019年的高温热害等级为重度热害。

      针对农学标准，在非特异设计条件下耐热农艺性状判定目前标准不一，存在较多，较杂的问题；大量农艺性状与玉米耐热直接相关：植株日灼、散粉吐丝间隔期（ASI）、散粉性、花粉花丝活力、株高、秃尖长、籽粒饱满度、结实率、产量等在。

      无对照情况下很难直接判定新品种/新种质的耐受程度，一般性判定为当年条件下的相对标准，而非绝对判定；而产量为不同逆境条件下最终表现，体现性状综合性最高。综合以上因素，基于一般性判定且可操性高的原则，将产量要素中最为直接的果穗性状（空杆率、结实率）作为判定条件最为简便，实操性高，且相对标准、明确，无主观臆断，更具科学性。同时，结合环境型热害等级标准、耐热等级标定确定材料的耐热表型标准。

      •相对于结实率（R）=（1-空杆率）×果穗结实率

      例如2023年河南鹤壁天气为重度热害等级，在此条件下，针对自交系郑58相对结实率为0.536，为中间型。昌7-2相对结实率为0.593，为较耐热型。PH6WC相对结实率为0.396，为敏感型。PH4CV相对结实率为0.588，为较耐热型。

      玉米最敏感也是最易受高温影响的两个时期，穗分化时期和花期。将此两段时期分开讨论鉴定热害表型较为贴合实际。玉米种质的鉴定需要考虑田间实际操作的便捷性和可行性，相对结实率可直接反应花丝及籽粒的耐热性,操作上也容易实现，因此建议在非特异型试验设计基础上综合以上方案作为鉴定玉米耐热性表型的标准更为客观。