《Journal of Integrative Agriculture》：Efficient energy metabolism accelerates wheat grain filling by regulating sink strength
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摘要小麦单位面积产量由单位面积穗数、每穗粒数和千粒重决定，其中千粒重主要受灌浆过程的影响。尽管能量代谢参与调节小麦灌浆，但其具体调控机制尚不明确。本研究设置了三种对比处理，包括两种不同粒重的小麦品种（JM1和XY22）、同一穗中的好粒（SG）和差粒（IG），以及去好粒后的差粒
摘要
小麦单位面积产量由单位面积穗数、每穗粒数和千粒重决定，其中千粒重主要受灌浆过程的影响。尽管能量代谢参与调节小麦灌浆，但其具体调控机制尚不明确。本研究设置了三种对比处理，包括两种不同粒重的小麦品种（JM1和XY22）、同一穗中的好粒（SG）和差粒（IG），以及去好粒后的差粒（RS-IG），以比较其灌浆差异。通过测定能量代谢相关代谢物并分析相应基因表达模式，本研究阐明了能量代谢调控小麦灌浆的机制。结果表明，JM1相较于XY22具有更高的千粒重，主要归因于其更快的灌浆速率，而非更长的灌浆期。好粒（SG）的粒重和灌浆表现均优于差粒（IG），去除好粒后进一步增强了剩余差粒（RS-IG）的灌浆能力。高粒重籽粒表现出较低的ATP水平，但具有较高的能量荷和NADPH含量，反映的是ATP的高效利用和快速周转，而非能量缺乏。这些籽粒还表现出糖酵解、三羧酸循环（TCA循环）和淀粉合成相关基因的上调表达，以及关键代谢酶活性的增强，同时蔗糖降解和淀粉积累也加快。综上，高效的能量代谢优化了籽粒的能量供应与分配，加速灌浆，最终提高小麦千粒重。本研究为通过田间生产调控籽粒能量代谢来实现小麦高产栽培和增产潜力提升提供了可靠的理论基础。
曹希丹｜左怡旻｜杨凌静｜高立创｜邹婷｜Vinay Nangia｜刘洋
西北农林科技大学农学院/作物抗逆与高效生产国家重点实验室，杨凌 712100，中国
