![]()
小麦产量对全球粮食安全至关重要，而小麦群体数量是决定产量的重要因素。群体过大，会导致群体和个体之间的竞争加剧，碳水化合物（如木质素）的积累发生变化，茎秆质量变差。调控播期和播量可缓解密植群体的竞争。然而，其抗倒机制尚不清楚，阻碍了高产抗倒栽培技术的革新。 近日，山东农业大学在The Crop Journal在线发表了题为“ Delaying wheat sowing date and increasing sowing rate promotes lignin synthesis and reduces lodging”的研究论文，作者通过分析不同播期和播量处理对小麦茎秆形态特征、碳水化合物含量及木质素代谢等的影响，从木质素及其单体构成角度阐明了适期晚播+增加播量改善小麦茎秆质量主要是由于茎秆紫丁香基木质素（S）和愈创木基木质素（G）及其交联结构含量的提高。![]()
作者以播期控积温、以积温定播量，通过调控小麦群体的总茎蘖数和主茎比例，保证亩穗数，提高产量（图1）。冬前积温从500 ℃降到450 ℃，播量提高到375 plants m−2，茎秆结构性碳水化合物含量增加175.07 mg g−1，非结构性碳水化合物增加15.54 mg g−1。木质素代谢活性显著提高，导致木质素合成途径中的苯丙氨酸转氨酶（PAL）等关键酶基因表达量和苯丙氨酸等相关前体物质增加（图2），提高了S和G单体含量，促进了木质素交联结构中G (β-β) G二聚体和G (β-O-4) S (β-5) G等三聚体的聚合（图3），增强了茎秆抗折力，最终实现茎秆质量与籽粒产量的协同提高。该研究强调了木质素代谢物和交联结构在决定茎秆抗折力方面的作用，为小麦高产抗倒群体构建提供理论依据。![]()
图1 播期和播量对小麦越冬积温、群体数量和茎秆形态特征的影响
![]()
图2 播期和播量对木质素关键酶基因表达和前体含量的影响
![]()
图3 播期和播量对木质素交联结构的影响山东农业大学农学院李春辉博士为该文第一作者，李勇教授和骆永丽副教授为共同通信作者，王振林教授对该研究进行了指导。该研究得到国家自然科学基金项目（(32172117, 32101834）、山东省农业重大技术协同推广计划项目（SDNYXTTG-2023-33）、中国博士后科学基金项目（2022M711968）和山东省自然科学基金项目（ZR2020QC106）的资助。 为了能更有效地帮助广大的科研工作者获取相关信息，植物生物技术Pbj特建立微信群，Plant Biotechnology Journal投稿以及文献相关问题、公众号发布内容及公众号投稿问题都会集中在群内进行解答，同时鼓励在群内交流学术、碰撞思维。为了保证群内良好的讨论环境，请先添加小编微信，扫描二维码添加，之后我们会及时邀请您进群。小提示：添加小编微信时及进群后请务必备注学校或单位+姓名，PI在结尾注明，我们会邀请您进入PI群。
![]()
![]()
