小麦（Triticum aestivum L.）是全球三大主粮作物之一，其产量的持续提升是保障粮食安全的核心命题。20世纪中叶的第一次“绿色革命”利用矮杆基因（Rht-B1b/Rht-D1b），使小麦株高降低了30%—50%，显著增强了抗倒伏能力，配合农药和化肥的广泛应用，推动全球小麦单产大幅提升。然而，随着矮杆基因的遗传增益逐渐趋于饱和，通过品种矮化来大幅度增加小麦产量的努力已遭遇瓶颈，且依赖化肥用量的增加来提升单产也面临严重的环境问题。联合国粮农组织预测，至2050年全球小麦需求将增长60%，亟需创新技术路径实现小麦产量的二次飞跃。

近期，江苏里下河地区农业科学研究所小麦遗传育种团队完成的题为“Advances in genetic improvement of wheat photosynthesis for yield enhancement”的综述在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。

光合作用改良研究经历了从瓶颈探索到技术整合，再到创新突破的跨越。过去，基因定位困难与经验育种低效制约了发展；当前，通过调控冠层、旗叶、穗部结构及酶活性，并融合基因编辑与人工智能技术，实现了光合效率的系统优化；未来，深挖地方及野生种质资源中的高效基因模块，结合合成生物学与人工智能预测，将成为小麦产量跃升的重要路径。

该文总结了目前小麦光合作用研究的最新进展，重点阐述了光合碳同化与籽粒产量的内在关系，并且梳理了未来利用光合作用遗传改良提升小麦产量的关键科学问题、潜在的研究方向，结合长期育种实践提出通过优化光合作用实现小麦增产的技术策略。小麦育种正迎来以光能高效利用为核心驱动力的第二次“绿色革命”新时代。

江苏里下河地区农业科学研究所小麦遗传育种团队高德荣研究员和刘大同副研究员为论文的通讯作者，朱军博士为论文第一作者，中国农业大学倪中福教授为论文撰写提供了宝贵意见。

该研究得到国家重点研发计划（2024YFD1201100）、江苏省青年科技人才托举工程（JSTJ-2025-941）、扬州市“绿扬金凤计划”（YZLYJFJH2023YXBS101）、江苏里下河地区农科所科研基金（SJ(25)05、SJ(22)106），以及拼多多-中国农业大学研究基金（PC2023A01003）的资助。

Cite the article:

Jun Zhu, Yujie Fan, Tong Li, Guofeng Lv, Jian Liu, Yong Zhang, Hongya Wu, Tongde Bie, Zhongfu Ni, Datong Liu, Derong Gao. 2026. Advances in genetic improvement of wheat photosynthesis for yield enhancement. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.04.014

https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.04.014

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4.4，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。