全球氣候變化加劇,灌漿期干旱頻發(fā),不僅威脅小麥產(chǎn)量,更嚴(yán)重?fù)p害籽粒品質(zhì)——淀粉損失、蛋白質(zhì)異常積累,直接沖擊口糧安全與加工價(jià)值。如何協(xié)同保障旱區(qū)小麥“穩(wěn)產(chǎn)”與“優(yōu)質(zhì)”,成為國(guó)家糧食安全亟待破解的核心命題。
近日,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授姜東領(lǐng)銜的小麥生理生態(tài)與生產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)完成的研究在《農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào)(英文)》正式發(fā)表。研究發(fā)現(xiàn),“花前干旱鍛煉”預(yù)處理策略能精準(zhǔn)調(diào)控小麥淀粉與蛋白質(zhì)代謝。
“花前干旱鍛煉”策略以最小的投入代價(jià),如通過(guò)輕度可控水分脅迫“鍛煉”激活植物的“抗逆記憶”,使得植物在遭遇不可控的灌漿期干旱時(shí),能顯著增強(qiáng)干旱脅迫中植株的光合碳同化能力、抗氧化防御系統(tǒng)及碳氮轉(zhuǎn)運(yùn)與再分配效率,在“源—庫(kù)”水平協(xié)同調(diào)控,最終實(shí)現(xiàn)逆境下小麥籽粒營(yíng)養(yǎng)與加工品質(zhì)的穩(wěn)定與優(yōu)化,最大程度地“守護(hù)”住小麥籽粒的核心營(yíng)養(yǎng)與加工品質(zhì)。
該預(yù)處理措施可有效緩解干旱脅迫造成的淀粉總量及組分(直/支鏈淀粉)下降,顯著改善淀粉糊化特性等加工品質(zhì);同時(shí),抑制蛋白質(zhì)總量及谷蛋白大聚體的過(guò)度積累,優(yōu)化蛋白質(zhì)組成比例,從而維持理想的面粉加工性能。
這項(xiàng)研究不僅揭示了植物主動(dòng)適應(yīng)逆境的精妙機(jī)制,更重要的是將基礎(chǔ)理論轉(zhuǎn)化為實(shí)用技術(shù),為氣候變化背景下協(xié)同提升小麥生產(chǎn)的韌性和品質(zhì)提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)和可推廣的有效途徑。(據(jù)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》)












