四川盆地是全球最为典型的弱光寡日照生态区，也是我国优势弱筋饼干小麦产区。然而全球气候变化，冠层顶部光合有效辐射逐年降低限制了叶片光合作用，并导致产量降低。明确叶片光响应特征与籽粒淀粉大分子结构特征的关系，阐明耐荫性小麦适应弱光的生理基础是减少全球暗化背景下产量降低的必要途径。
近日，四川农业大学小麦生理生态与栽培课题组在int j.biol macro（中科院一区top期刊，if=8.025）在线发表了题为“shading affectsthe starch structure and digestibility of wheat by regulating the photosynthetic light response of flag leaves”的研究论文，阐明了全球暗化背景下小麦旗叶光响应特征和籽粒淀粉大分子结构的关系。该研究对全球暗化背景下制定育种目标和栽培管理技术减损提质增效有重要意义。
在西昌试验站进行遮阴时期和耐荫性品种的二因素试验，研究了全球暗化背景下叶片光响应特征、淀粉大分子结构和饼干烘焙品质的关系。研究发现：遮阴降低了小麦旗叶表观量子产量和最大净光合速率，从而降低淀粉合成速率和千粒重。花前遮阴提高了淀粉结晶度、粘度和饼干延展性。而花后遮阴降低了淀粉结晶度、淀粉粘度和饼干延展性。耐荫性小麦品种通过调控叶片光补偿点影响淀粉结构特征，从而提升饼干延展性。体外淀粉降解动力学试验证明：遮阴降低了抗性淀粉含量，提升小颗粒淀粉比例，从而提升饼干中淀粉的消化能力和食用后的升糖指数。研究结果验证了本文提出的重要假设：遮阴通过调控旗叶光响应特征调控淀粉大分子结构和饼干延展特征。耐荫性小麦通过调控叶片光响应特征调控淀粉结构从而获得较高的饼干烘焙品质。
图1遮阴时期对不同耐荫性小麦淀粉大分子结构特征的影响
图2全球暗化背景下小麦旗叶光响应特征与籽粒淀粉大分子结构的关系
该研究得到了国家自然基金-青年基金、四川省十四五重点研发和四川省十四五重大科技专项的大力资助。农学院讲师杨洪坤为第一作者，樊高琼教授为通讯作者。
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