权衡施氮量对产量和环境的影响是小麦生产中的一个重要问题。小麦的小花退化是限制低氮下小麦每穗粒数和产量的重要因素之一。油菜素甾醇（BRs）已被发现在低氮诱导的水稻小穗退化中发挥作用。然而，BRs是否参与施氮量对小麦小花退化的调控及其涉及的机制尚不清楚。

近期，西北农林科技大学作物栽培生理课题组完成的题为“Brassinosteroids alleviate wheat floret degeneration under low nitrogen stress by promoting the redistribution of sucrose from stems to spikes” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2025年2期正式发表。

该研究发现，低氮胁迫通过加剧兰考矮早8（LK）和西农538（XN538）两个小麦品种的小花退化减少了每穗可孕小花数，从而减少了每穗粒数和产量；对低氮胁迫下的小麦植株进行外源叶面喷施，结果表明外源喷施24-表油菜素内酯（EBR）通过促进植株光合作用和调节穗和茎对碳水化合物的竞争关系：促进茎中果聚糖的水解，抑制茎对蔗糖的利用存储，促进穗对蔗糖的利用及储存能力，使穗分配到更多碳水化合物，从而缓解了小花退化，增加了每穗可孕小花数和每穗粒数。

在该研究的氮肥梯度试验中，不施氮处理（N0）较施氮处理（NM和NH）相比，每穗最大小花原基数、每穗可孕小花数和每穗粒数均显著降低，其中，每穗粒数同每穗可孕小花数呈显著正相关关系，表明可孕小花数更大程度上取决于小花退化过程；此外，N0同NM和NH相比，BRs合成基因TaD2和TaD11的相对表达水平下调，小麦穗中castasterone、28-norbrassinolide和28-homobrassinolide的浓度降低。对不施氮的小麦植株进行外源EBR（N0BR）和纯水喷施（N0CK）处理，N0BR同N0CK相比，每穗最大小花原基数无显著差异，但每穗可孕小花数和每穗粒数均显著增加；此外，N0BR同N0CK相比，叶绿素含量和净光合速率增加，穗的可溶性酸性转化酶、细胞壁结合酸性转化酶和ADP-葡萄糖焦淀粉酶活性增加，茎鞘中果聚糖聚合酶蔗糖：蔗糖1-果糖基转移酶活性显著降低，果聚糖水解酶活性增加，使茎鞘中果聚糖水解并最终转换为蔗糖运输到穗，穗再将蔗糖转化为其他的可溶性糖或淀粉储存起来，为小花发育提供更多营养物质的支持，进而缓解低氮下小麦小花退化，可孕小花数增加。

西北农林科技大学农学院刘杨教授为该文章的通讯作者，梁子蒙博士为该文章第一作者。该研究得到了陕西省重点研发计划（2021NY-083）和国家自然科学基金 （31871567）的资助。

文章链接：‍https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311923004641‍

Cite the article: Zimeng Liang, Xidan Cao, Rong Gao, Nian Guo, Yangyang Tang, Vinay Nangia, Yang Liu. 2025. Brassinosteroids alleviate wheat floret degeneration under low nitrogen stress by promoting the redistribution of sucrose from stems to spikes. Journal of Integrative Agriculture, 24(2): 497-516.

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。