The Crop Journal | 安徽农大李金才教授团队揭示倒春寒对冬小麦形态生理与不同小穗位结实粒数关系的影响机制

以下文章来源于The Crop Journal

黄淮海平原是我国的小麦主产区。在全球气候变化的背景下，该地区极端低温灾害日益频发、重发。尤其是近年来冬小麦拔节-孕穗期（幼穗分化药隔期）倒春寒灾害致使黄淮麦区小麦生产遭受了严重损失，且倒春寒发生的年际频率高达40%，严重时可导致小麦减产10%~30%。目前关于倒春寒胁迫对冬小麦产量影响的研究较多，但关于药隔期倒春寒对冬小麦不同小穗位粒数减少的影响研究较少。而在实际生产中，小麦药隔期倒春寒的发生往往会造成“半截穗”“哑巴穗”“空穗”和上部小穗不结实等现象，对小麦的稳产丰产造成极大威胁。

近日，安徽农业大学作物生理生态研究团队李金才教授课题组在The Crop Journal在线发表了题为“Late spring cold reduces grain number at various spike positions by regulating spike growth and assimilate distribution in winter wheat”的研究简报，通过模拟倒春寒发生时的不同温度处理，研究药隔期倒春寒对冬小麦形态生理的影响和不同小穗位结实粒数减少的生理原因，为探讨倒春寒影响冬小麦产量形成的调控机制提供新思路。

研究发现，药隔期倒春寒处理显著抑制小麦的生长发育（图1），影响不同小穗位小穗和茎叶器官中植物细胞壁转化酶（CWINV）和液泡酸性转化酶（AI）的活性。烟农19上部小穗和下部小穗以及新麦26中部小穗的CWINV活性显著增加，导致不同小穗位小穗中可溶性糖和葡萄糖含量的变化（图2），进而调节小花生长发育。穗部同化物积累与向不同穗位分配的减少导致小穗小花的生长发育受阻，影响不同小穗位结实粒数，进而导致冬小麦产量显著下降。

作者和基金项目

安徽农业大学林非非博士为该文第一作者，李金才教授为通信作者。安徽农业大学李诚、许波、陈建、陈安恒等研究生也参与了该项工作。该研究得到国家科技支撑计划项目（2017YFD0300408）、安徽省重大科研项目（202003b06020021）和安徽农业大学研究生创新基金项目（2020ysj-5）的共同资助。安徽农业大学李金才教授研究团队主要研究方向为小麦玉米丰产高效栽培、作物抗逆生理及其调控技术、小麦玉米秸秆全量还田理论与技术和主要粮食作物绿色提质增效关键技术研究与集成示范。主持“十三五”国家重点研发计划项目、“十一五”国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目、公益性行业（农业）科研专项等国家、省部级项目10余项。已在Plant Physiology、Field Crops Research、Frontiers in Plant Science、Industrial Crops and Products、《作物学报》、《中国农业科学》、《土壤学报》、《中国农业大学学报》、《水土保持学报》等期刊发表论文100多篇，获得国家授权发明专利3项，制定地方标准8项，参编著作4部。先后获国家科学技术进步二等奖1项，省部级一等奖4项，二等奖2项，三等奖4项。

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转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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