本文主要作者为徐欣莹、邵长秀、孙志刚、龙步菊、董宛麟，分别隶属于中国农业大学资源与环境学院、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院大学资源与环境学院、中科山东东营地理研究院和中国气象局气象干部培训学院。文章发表于《玉米科学》（Journal of Maize Sciences）2021年第29卷第2期，起始页码为81，总页码为8。文章编号为1005-0906(2021)02-0081-08，并附带DOI编号：10.13597/j.cnki.maize.science.20210213。
本综述聚焦于“高温胁迫对玉米关键生育期生理特性和产量的影响”。全球气候变化，尤其是气候变暖和极端气候事件的频发，对农业生产构成了巨大威胁，并严重威胁全球粮食安全。由于技术进步与社会需求变化，玉米已成为中国第一大粮食作物。然而，高温胁迫对玉米的生理生化特性、生长发育、产量和品质均产生了显著的不利影响。针对以上问题，作者对现有研究进行了系统梳理和分析，旨在探究玉米关键生育期对高温胁迫的响应机制、产量影响及应对措施，为应对气候变化挑战提供参考。
文章从细胞膜与抗氧化系统、光合作用及相关酶、生殖作用和淀粉合成及相关酶四个方面阐述了高温胁迫对玉米生理特性的影响。
高温胁迫通过改变细胞膜脂质的物理状态（如液晶相转为液相或凝胶相）导致膜结构和功能受损；高温诱导活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）在植物体内累积过量，破坏蛋白质、DNA及脂类，引发细胞氧化损伤。温和的高温可激活抗氧化酶系统，提高植物抗性；但极端高温会导致抗氧化酶活性下降，加剧膜脂过氧化作用。重要生物标志物如丙二醛（MDA）的含量升高反映了膜损伤程度。
叶片是高温胁迫下最敏感的光合器官。高温通过减少光合面积、叶绿素含量及关键光合酶活性，降低玉米的光合速率，最终影响光合作用供给的干物质积累。研究显示，高温胁迫下耐热基因型比热敏基因型能保持较高的光合效率。
高温分别影响雄穗、花粉和雌穗的正常发育：
极端高温（如35℃以上）对花粉和花丝活力有致命影响，进一步阻碍开花授粉过程，导致产量严重下降。
光合产物由叶片运输至子粒后转化为淀粉。高温通过抑制淀粉合成途径中的关键酶活性（如淀粉合成酶和焦磷酸化酶），直接影响子粒的终产量及品质。高温还会导致蔗糖代谢酶活性降低，从而减少淀粉积累。
文章详细分析了高温在玉米苗期、穗期、花期及灌浆期四个主要生育阶段所产生的不同影响。
苗期高温胁迫主要表现为发芽率降低、幼苗生长不良以及干物质积累减少。然而，相较于其他生育期，苗期高温对最终产量的负面影响较小。例如，研究表明不同玉米品种对苗期高温的响应差异明显，有些品种能适度缓解损失。
穗期为玉米雌穗和雄穗分化的重要阶段，也是营养生长和生殖生长并进的关键时期。穗期高温会降低穗部小花数和活性，显著增加子粒败育率。这将最终导致穗粗减小、穗粒数减少及百粒重降低等不良后果。
花期为玉米最敏感的生育阶段。高温显著影响花粉活力、花丝生长及授粉受精，进而导致穗粒数和结实率下降。文献指出，玉米花期在温度高于35℃条件下时，产量可能下降约24%。此外，雌雄间隔期过长可导致授粉不良，进一步抑制产量形成。
灌浆期是玉米粒重形成的关键阶段，高温胁迫通过加快灌浆速率但缩短灌浆时间，最终导致子粒重量下降。灌浆期高温对淀粉代谢酶的抑制作用也显著改变了玉米的品质。此外，灌浆早期的高温较之后期影响更大。
文章提出了多种应对高温胁迫的措施，包括选育耐热品种、调整播期、改进栽培方式与农田管理措施，以及喷施外源化学物质等。
耐热基因型玉米在高温条件下花粉活力和雌穗耐受性较强，是应对高温胁迫的基础解决方案。文章列举了多个耐热性较高的玉米品种（如登海605、京科968等），并强调对耐热基因的研究和推广。
通过适期早播或适时晚收可以有效规避关键生育期的高温，同时增加积温利用，提高产量。此外，根据不同地区的气候条件科学规划播种时间是应对高温的重要手段。
调整种植密度以改善田间小气候、优化耕作模式以增强土壤水分管理，以及通过适时灌溉降低田间温度，都被证明是有效的应对策略。
在喇叭口期喷施蔗糖或硼酸溶液，或在花期注射氯化钙溶液，被实验验证能够增强玉米抵御高温胁迫的能力。
通过系统总结高温胁迫对玉米生理特性及产量影响的现有研究，本文为进一步认识气候变化对农业生产的挑战提供了科学依据。同时，提出了多种应对高温问题的具体策略，对保障粮食安全、优化农业生产具有重要的指导意义。