硬粒小麦品种特异性磷肥响应机制解析及其对精准农业的启示

本研究通过整合生理、分子及蛋白质组学分析，揭示硬粒小麦品种Ciccio与Svevo对磷肥的差异化响应机制：Ciccio依赖外源磷且根可塑性低，而Svevo具备内在磷效率（PUE）及代谢适应性。成果为品种特异性施肥策略和精准农业提供了关键理论依据。

　　

Highlight

品种特异性磷肥响应机制在硬粒小麦中的多维解析

Discussion

硬粒小麦是全球重要作物（ISTAT, 2021），施肥对满足粮食需求至关重要。磷参与植物根系发育、养分获取及内部利用（Assuero等, 2004），早期缺磷会延迟关键发育阶段，影响株高、叶面积和光合效率。本研究通过多组学整合分析，揭示了Ciccio和Svevo品种在磷获取与代谢策略上的根本差异。

Ciccio表现出对外源磷的高度依赖性，施肥条件下株高和色素含量显著提升，但根系可塑性受限且内部磷利用效率（PUE）低。相反，Svevo在低磷环境中展现出内在营养效率，其动态调控一碳代谢、激素信号和磷酸盐循环相关蛋白的能力支撑了其适应性。分子分析进一步表明，磷氮代谢关键基因的表达具有品种特异性，印证了遗传背景对磷响应的调控作用。

Conclusions

本研究通过生理、分子和蛋白质组学数据的整合，强调了硬粒小麦对磷肥反应的复杂性和品种特异性。Ciccio与Svevo的对比行为凸显了遗传背景在养分获取与利用策略中的决定性作用。Ciccio依赖外源磷输入，而Svevo凭借内在效率机制在低磷环境中维持生长。这些发现为开发品种特异性施肥策略、实施精准农业以优化磷利用效率（PUE）、提升产量稳定性和促进可持续小麦生产提供了关键见解。