全球气候变化导致极端高温干旱事件频发，对玉米生产构成严峻挑战，本文系统综述了高温干旱胁迫对玉米植株生长发育、生理生化过程及最终产量品质的影响，并探讨了不同品种的耐受性差异及应对策略，为玉米抗逆育种及栽培管 理提供理论依据。

　　一、 高温干旱胁迫对玉米生长发育的影响

　　(一)形态建成受阻：

　　1.根系发育受限： 土壤干旱抑制根系下扎和侧根发生，降低水分和养分吸收能力。

　　2.株高与节间伸长减缓： 水分亏缺和高温直接抑制细胞分裂与伸长，导致植株矮小、节间缩短。

　　3.叶片形态改变： 叶片卷曲、下垂以减少蒸腾;叶面积减小，光合器官受损;严重时叶片枯黄脱落。

　　(二)生育进程紊乱：

　　1.花期不遇风险增加： 营养生长期延长或缩短，导致雌雄穗发育不同步(花期不遇)，严重影响授粉受精。

　　2.抽雄吐丝间隔延长： 高温干旱显著延迟吐丝，加大与散粉的时间差，导致结实率大幅下降。

　　(三)生殖器官损伤：

　　1.花粉活力丧失： 高温(>35°C)直接杀伤花粉粒，降低花粉活力、萌发率和花粉管伸长速度。

　　2.花丝活力下降： 干旱和高温导致花丝提前枯萎、接受花粉能力减弱。

　　3.籽粒败育： 授粉受精不良及灌浆期胁迫是导致籽粒败育、穗粒数减少的主要原因。

　　二、 高温干旱胁迫对玉米生理生化过程的影响

　　(一)光合作用抑制：

　　1.气孔限制： 干旱诱导气孔关闭以减少水分散失，但同时阻碍 CO2进入，降低光合速率。

　　2.非气孔限制： 高温破坏叶绿体结构，降低叶绿素含量(叶片失绿)，抑制Rubisco 等光合关键酶活性;活性氧(ROS)积累造成光系统损伤。

　　(二)水分关系失衡：

　　1.叶片水势、相对含水量显著下降。

　　2.细胞膜透性增加(膜脂过氧化加剧)，电解质外渗率升高，细胞完整性受损。

　　(三)活性氧(ROS)爆发与氧化损伤：

　　1.胁迫下，细胞内 ROS(如超氧阴离子、过氧化氢)过量积累，超出抗氧化系统清除能力。

　　2.导致蛋白质变性、DNA 损伤、膜脂过氧化(MDA 含量升高)，细胞结构和功能严重受损。

　　(四)渗透调节物质积累：脯氨酸、可溶性糖、甜菜碱等小分子物质积累，有助于维持细胞渗透压，保护 生物大分子结构和功能。

　　(五)内源激素变化：

　　1.脱落酸(ABA)水平显著升高，介导气孔关闭和胁迫响应基因表达。

　　2.生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)等促进生长的激素水平下降。

　　三、 高温干旱胁迫对玉米产量与品质的影响

　　(一)产量构成因素全面下降：

　　1.单位面积穗数减少： 植株矮小、分蘖减少或败育。

　　2.穗粒数锐减： 花期不遇、花粉花丝活力下降、籽粒败育导致。

　　3.千粒重降低： 灌浆期高温干旱缩短灌浆时间，阻碍同化物向籽粒转运，籽粒充实不良。

　　4.最终结果：生物产量和经济产量均大幅下降，减产幅度可达30%-80%，甚至绝收。

　　(二) 籽粒品质劣化：

　　1.营养品质： 蛋白质、淀粉、油脂等主要成分含量及比例可能改变。

　　2.加工品质： 籽粒容重下降，硬度可能受影响。

　　3.外观品质： 籽粒皱缩、畸形粒增多。

　　四、不同玉米品种对高温干旱胁迫的响应差异，玉米不同基因型在耐热耐旱性上存在显著遗传差异：

　　(一)形态结构特征：

　　1.发达根系： 深根系、高根冠比、根系活力强的品种吸水能力强。

　　2.叶片特征： 叶片蜡质层厚、茸毛多、气孔密度小且调节灵敏的品种可减少蒸腾。

　　(二)生理生化特性：

　　1.高效光合与物质转运： 胁迫下维持较高光合速率和同化物转运效率。

　　2.强抗氧化能力： 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性高，ASA 、GSH 等抗氧 化物质含量高。

　　3.有效渗透调节： 快速积累脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质。

　　4.激素平衡调控： ABA 响应适度且及时，维持较好的生长与胁迫响应平衡。

　　(三)生殖期耐性：

　　1.耐热花粉(高温下仍能萌发和伸长)。

　　2.雌雄穗协调性好，花期高度同步。

　　3.灌浆期耐逆性强，库容大且灌浆速率受抑制小。

　　五、 应对策略与展望

　　(一)选育和推广耐逆品种： 是应对高温干旱最经济有效的根本途径。利用传统育种 结合分子标记辅助选择(MAS)、基因编辑等技术，聚合优良抗逆基因(如DREB/CBF转录因子、LEA 蛋白基因、抗氧化酶基因等)。

　　(二)优化农艺管理措施：

　　1.调整播期： 避开关键生育期(开花灌浆)遭遇极端高温时段。

　　2.合理密植与种植方式： 采用适宜密度和宽窄行等配置，改善田间通风透光，减少水分竞争。

　　3.节水灌溉技术： 推广滴灌、喷灌等高效节水灌溉，在关键需水期(拔节、抽雄吐丝、灌浆)保障水分供应。

　　4.覆盖保墒： 地膜覆盖、秸秆覆盖可有效减少土壤蒸发，保蓄水分。

　　5.科学施肥： 增施有机肥，平衡施用氮磷钾，补充钾肥(增强抗逆性)和微量元素(如硅肥)，提高水分利用效率。

　　(三)研发应用新型调控物质： 探索安全有效的植物生长调节剂(如外源 ABA、水杨酸、褪黑素等)和抗旱保水剂等，增强植株自身抗逆能力。

　　(四)加强监测预警与风险管理： 建立完善的农业气象灾害监测预警系统，发展农业保险等风险转移机制。

　　结论：高温干旱胁迫通过影响玉米的形态发育、生理代谢和生殖过程，最终导致产量 锐减和品质下降。深入研究胁迫伤害机制和不同品种的耐受性差异，对于选育 和推广强抗逆性玉米品种、制定科学的抗灾减灾栽培技术体系、保障玉米生产 稳定和国家粮食安全具有极其重要的意义。未来需要多学科交叉融合，从基因 挖掘、品种选育、智能栽培、精准灌溉等多维度协同攻关，提升玉米产业应对 高温干旱气候风险的整体韧性。