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编译：王上
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原名：Yield more in the shadow: Mitigating shading-induced yield penalty of maize via optimizing source-sink carbon partitioning
译名：在遮光中增产：通过优化源-汇碳分配减轻玉米因遮阴引起的产量损失
期刊：European Journal of Agronomy
2023年影响因子：5.2
5年影响因子：5.9
在线发表时间：2024.11.08
通讯作者：申思 副教授 shensi@cau.edu.cn
第一单位：中国农业大学农学院/玉米生物育种全国重点实验室
文章亮点
受遮光影响的玉米在抽丝前后产量损失最大
遮光条件下源-汇碳失衡是决定产量损失的关键
去雄可使叶冠变亮并消除顶端优势，从而减轻产量损失
同步传粉增加生殖汇强度，优化同胞籽粒间的碳分配
为实现碳平衡而改变吸收汇是提高作物产量和抗逆性的一种潜在方法
全球太阳辐照不断减少，降低了光同化作用，破坏了玉米等作物的碳（C）分配，从而对粮食安全构成了巨大威胁。然而，目前还缺乏应对周期性遮光（periodic shading）胁迫下源汇平衡的实用对策。
作者于2013、2014、2022和2024年的燕麦生长季依托地处华北平原-黑龙港低平原的中国农业大学吴桥实验站夏玉米实验田开展研究。作者首先模拟了大田玉米两年中不同程度和不同发生期的遮光胁迫。为了减轻遮光造成的产量损失，在两年中，针对两个吸收汇组织（抽雄组织tassle和穗粒ear）采用了去雄（Det）和同步授粉（SP）措施，在吐丝期遮光率达到70%。
结果证实，遮光导致的产量损失在吐丝期前后最为严重，并且与生物量分配密切相关，这意味着在吐丝期间源:汇碳分配严重失衡。去雄和同步授粉两种方法都有利于籽粒数量和产量的提高，遮光下的最终产量提高了4.0%~31.3%。通过13C标记、糖代谢测定和总体分析，作者证明去雄通过增加冠层内的光辐照度和消除顶端优势来改善源汇平衡，从而促进碳同化物分配到果穗中。同步授粉则通过增加生殖汇强度和优化同化物在同胞籽粒间的分配来促进穗内的碳分配。有趣的是，在正常光照条件下，去雄和同步授粉也能带来边际增产。
作者的研究结果强调了源汇协调和碳分配在减轻玉米在遮光等环境胁迫下的产量损失方面的潜力。这项研究还为通过抽穗和吐丝调控制定农艺实践和育种策略提供了新途径，旨在提高玉米作物产量和抗逆性，确保气候变化下的粮食安全。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1161030124003435
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