近日，安徽农业大学569vip威尼斯游戏黄正来教授课题组在《Frontiers in Plant Science》杂志上发表了题为“The Effects of short-term exposure to low temperatures during the booting stage on starch synthesis and yields in wheat grain”和“Winter night-warming alleviates damage to the flag leaf caused by post-anthesis warming in winter wheat (Triticum aestivum L.)”的研究论文。
利用冷敏感性不同的两个小麦品种，于孕穗期在人工气候室内模拟低温胁迫，研究孕穗期短时低温对小麦籽粒淀粉合成关键酶活性、淀粉含量及籽粒干物质积累的影响。研究发现，孕穗期短时低温胁迫后，小麦籽粒饱满度降低，灌浆期不同穗位籽粒淀粉合成关键酶（AGPase、SSS、GBSS和SBE）活性下降，减少了淀粉累积，降低了灌浆速率，籽粒干物质积累减少，并最终导致产量的下降。该研究揭示了孕穗期短时低温影响籽粒发育的生理原因，为探究孕穗期短时低温对小麦籽粒淀粉合成和产量形成调控机理提供了新思路。
通过田间模拟被动式增温对小麦进行冬春季夜间增温适应处理，并在灌浆期再次对其进行夜间增温，通过测定花后旗叶光合特性、氧化代谢特性以及产量的形成特性，探究前期适度增温条件对小麦灌浆期夜间增温后旗叶的衰老特性和产量的影响及其机理。灌浆期夜间增温通过降低穗粒数和千粒重从而降低了小麦产量，经过冬春季夜间增温的小麦再经历灌浆期夜间增温时产量下降程度显著低于灌浆期夜间增温处理。同时，冬春季夜间增温适应可以通过增加旗叶净光合速率、叶绿素含量、荧光参数等提高了灌浆期夜间增温后旗叶的光合能力；另外，冬春季夜间增温适应可以通过增加灌浆前期抗氧化酶活性从而减轻了灌浆期夜间增温后旗叶的氧化程度以及膜磷脂降解的程度。该研究揭示了冬春季夜间增温适应对灌浆期夜间增温条件下小麦产量和旗叶衰老特性的影响，为气候变暖背景下小麦生产潜力挖掘及高产栽培提供了理论依据。
两篇文章的第一作者分别为安徽农业大学569vip威尼斯游戏张文静教授、樊永惠老师，通讯作者为黄正来教授，569vip威尼斯游戏赵艳、李凌雨、葛婷等硕士生参与了此项工作。该研究得到了国家自然科学基金联合基金、国家自然科学基金、国家重点研发计划的资助。
原文链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2021.684784 https://doi.org/10.3389/fpls.2021.706567
