本网讯（通讯员 邵瑞鑫）近日，我院玉米高产栽培与逆境生理团队在玉米干旱胁迫对籽粒发育影响方面取得重要研究进展。该研究通过分析了夏玉米穗期土壤水分亏缺条件下的库源关系，解析了玉米穗分化期长期土壤干旱对籽粒败育的影响机制。
               
       籽粒发育是决定玉米结实及产量的关键因素。植株对籽粒的光合同化产物供给对籽粒的整体发育起着重要作用。在进化上，种子会通过一种“优胜劣汰”的方式，牺牲掉部分籽粒尤其是处于果穗劣势部位的籽粒，将有限的资源集中供给优势部位的籽粒。近年来，干旱引起的包括玉米在内的全球主要农作物籽粒败育造成的穗粒数减少成为限制产量的关键因素。因此，干旱诱导的籽粒败育机制研究一直是相关领域的研究热点。该团队围绕穗分化期长期土壤水分亏缺导致籽粒败育的机制问题，探讨了土壤水分供应对光合同化和籽粒发育的动态变化的影响以及干旱胁迫下果穗不同部位的籽粒败育是否受到碳水化合物缺乏的影响。
            
       在本研究中，夏玉米穗分化期长期土壤水分亏缺，导致光合同化产物与库需求之间的不平衡，限制了玉米籽粒发育。尤其是中度和重度水分亏缺在植株叶片和冠层水平显著抑制了其光合能力，限制了光合同化产物的产生，从而抑制了对雌穗的碳供应，导致雌性小花发育不良，特别是雌穗顶部小花进而导致穗粒数减少。研究发现，干旱加剧了籽粒之间对同化物的竞争。碳水化合物缺乏时，果穗顶部（劣势部位）籽粒的碳水化合物竞争能力更弱，顶部籽粒中可溶性糖和淀粉含量显著降低，尤其在授粉后20天。这导致了更多果穗顶部籽粒的败育进而影响产量。土壤水分亏缺导致籽粒淀粉含量和产量下降，严重影响国家粮食安全。本研究为了解干旱胁迫抑制籽粒发育机制提供了参考，为应对未来气候变化下更加频繁和强烈的干旱事件，玉米育种需要重点培育籽粒败育率低的耐旱玉米品种。
              
                                                    英国上市公司官网365杨青华教授/邵瑞鑫教授团队
       英国上市公司官网365杨青华教授/邵瑞鑫教授团队长期致力于玉米抗逆生理调控机制研究，近半年来，其作为第1或通讯作者取得的系列成果发表在Journal of Hazardous Material、Environmental Pollution、Ecotoxicology and Environmental Safety、作物学报等该领域权威的学术期刊上。该团队长期致力于玉米抗逆生理调控机制研究，题为“Ovary abortion in field-grown maize under water deficit conditions is determined by photo-assimilation supply”的论文在线发表在农林科学领域中科一区Top期刊《Field Crops Research》，博士研究生汤钰镂、副教授郭家萌和德州理工大学教授S.V. Krishna Jagadish为并列第1作者，邵瑞鑫教授为通讯作者。同时，该成果也得到了中科院水土保持与生态环境研究中心邓蕾研究员和国家农田生态系统实验站商丘站农田灌溉研究所的大力支持，获得了国家重点研发计划项目(No. 2021YFD1901002; 2022YFD2300803)、作物胁迫适应与改良国家重点实验室开放项目（2021KF05）和堪萨斯州农业实验站21–299-J项目的资助。
       全文链接地址：1、https://authors.elsevier.com/c/1gV2h1M2tVVHQc


                                                                                                                  编辑/穆君怡   签审/殷贵鸿