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文章标题：Critical period for yield determination across grain crops
标题译文：作物产量形成的关键时期
发表期刊：Trends in Plant Science
在线时间：2024.03.06
通讯作者：Gustavo A. Slafer
作者单位：Department of Agricultural and Forest Sciences and Engineering, University of Lleida – AGROTECNIO-CERCA Center, Av. R. Roure 191, 25198 Lleida, Spain；ICREA (Catalonian Institution for Research and Advanced Studies), Barcelona, Spain
研究背景
Background
由于人口增长、饮食质量变化以及对生物燃料和生物材料的需求，未来几十年对农产品的需求将继续增长，因此提高主要作物的产量至关重要。产量可分解为产量构成，穗粒数（GN m-2）是决定产量的关键因素，但其确定的关键时期在不同主要作物中差异明显，有些作物的关键时期主要在开花之前，而有些作物则强烈地体现在开花之后。穗粒数在决定作物产量中起主导作用有其进化基础，植株后代穗粒数的可塑性较大，而平均大小（粒重）相对保守稳定。田间作物中，籽粒的形成受源强烈限制，而籽粒的生长受源的限制相对较小，主要作物产量主要受源限制来确定粒数，而籽粒的实际生长似乎更受库限制。
主要结果
Results
1. 小麦、玉米和大豆单位面积粒数确定的关键时期不同。小麦关键期为从茎伸长开始（约开花前 20-30 天）到开花后约 1 周；玉米在开花（即吐丝）期周围，通常在开花前后 2 周；大豆粒数确定关键时期存在争议，许多研究确定从开花开始（生长阶段 R1）到种子灌浆后 10-12 天（生长阶段 R5.5）为敏感时期，最近研究表明从荚果形成（生长阶段 R3）到种子灌浆中期（生长阶段 R6）更敏感。
2. 三种作物开花期性质不同，小麦开花持续约 6 天（3-7 天），开花期在整个 “开花后” 阶段所占比例约 15%，从相对发育尺度看在周期近 80% 时开花，开花时积累的总干物质较高，为成熟时总生物量的 70%（范围为 57-80%）。玉米开花约 13 天（9-17 天），开花期占比约 24%，在约 55% 时开花，开花时积累总干物质的 50%（范围为 39- 67%）。大豆开花超过 40 天（29-48 天），开花期占比约 50%，在约 40% 时开花，开花时积累总干物质非常小，通常少于 20%（范围为 8-39%）。
3. 若以籽粒最晚灌浆开始【大豆中，由于其生殖发育具有高度的异步性，植株在最早的花朵已经结籽后仍继续开花，因此，大豆中存在不同批次灌浆的籽粒】为参考点，三个作物的关键期几乎相同，开花时积累的生物量占籽粒灌浆开始时的比例也大致相同，小麦约 76%，玉米约 71%，大豆约 65%。
文章图表
Figures & tables
图 1：田间作物的产量组成部分，突出了田间试验中常用的几种数值产量组成部分之间的关系。
图 2：用于确定产量预期发生重大变化的时期的常用合理方法的示意图。
图 3：显示（A）小麦、（B）玉米、（C）大豆中每平方米籽粒数量（相对于未受胁迫的对照表示）的关键时期的示意图。
图 4：开花期持续时间和整个生育周期中分配给开花前发育的比例的示意图。
图 5：以相对发育尺度表示，以使小麦（不间断线）、玉米（虚线）和大豆（断线）之间能够进行比较。这些图代表（A）开花、（B）作物所有籽粒灌浆开始的平均时间，或（C）作物最晚籽粒灌浆开始时间，作为确定关键时期的参考点。
作物生理生态
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