如何提升爆裂玉米耐旱性？

水资源短缺已成为制约全球农业生产的关键因素，尤其在热带和亚热带地区，玉米等主要作物常面临干旱与高温的双重威胁。气候变化进一步加剧了这一问题，导致干旱发生的频率和强度显著上升。在巴西，近年来的干旱已严重影响水、食品和能源安全，如何培育适应缺水环境的作物品种成为农业科研的迫切需求。爆裂玉米作为特色玉米品种，其产量和品质对水分条件尤为敏感，然而，关于水分胁迫下其形态生理及农艺性状遗传机制的研究仍较为缺乏。如何通过解析遗传效应优化育种策略，提升爆裂玉米在干旱条件下的产量稳定性呢？

巴西北弗卢米嫩塞州立大学Valter Jário DE LIMA等通过双列杂交分析方法，评估了10个爆裂玉米自交系及其45个杂交种在水分胁迫（WS）和正常灌溉（WW）条件下的25个性状遗传效应。研究系统揭示了水分胁迫下爆裂玉米关键性状的遗传控制机制，为耐旱品种选育提供了精准指导。相关研究已发表于《农业科学与工程前沿》（英文）（DOI: 10.15302/J-FASE-2025647）。

研究发现，归一化植被指数（NDVI）和相对叶绿素含量（SPAD）能有效反映水分胁迫下作物关键生育期的表型差异，而冠气温差（CTD）则可作为气孔关闭的重要指示指标。这些指标为耐旱性筛选提供了可靠的生理标记。通过遗传效应分析，显性效应在多数性状中占主导地位，如产量、株高和穗长等，而爆裂膨胀能力（PE）和茎直径（SD）则以加性效应为主，且这一规律在水分胁迫和正常条件下均稳定存在。

研究还识别出具有高一般配合力（GCA）的自交系L76、L61和P3，它们在产量和耐旱相关性状上表现突出；杂交种L61 × L76和L71 × L76则在两种水分条件下均表现优异，显示出强杂种优势。部分基因型通过持绿性状维持较高叶绿素水平，延长光合作用时间，从而在干旱条件下保持生物量的积累。

在水分胁迫下，爆裂玉米产量平均降低了39.8%，而通过优化育种策略，可显著提升品种的耐旱性。研究结果为爆米花玉米耐旱育种提供了科学依据，下一步可重点培育兼具高产与耐旱特性的新品种，以应对气候变化带来的农业挑战。