减少氮肥施用量虽能缓解环境恶化和资源浪费等问题，却可能加剧小麦小花退化现象，导致产量下降。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，油菜素甾醇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。

近日，西北农林科技大学农学院作物栽培生理团队完成的研究在《农业科学学报(英文)》 (Journal of Integrative Agriculture，JIA)正式发表。研究发现，低氮胁迫通过加剧西农538的小麦小花退化，减少了每穗可孕小花数，从而减少了每穗粒数和产量。

外源喷施油菜素内酯（第二排）可缓解小花退化。JIA供图

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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），可通过改善小花细胞内的氧化还原稳态，缓解小花退化，增加了每穗可孕小花数和每穗粒数。

在低氮处理下，小麦穗中积累了较高水平的活性氧，导致植株遭受氧化胁迫。尽管小麦能感知氧化胁迫并合成类黄酮类抗氧化物质来清除活性氧，但由于抗坏血酸和还原型谷胱甘肽等抗氧化物质含量不足、抗氧化酶活受到抑制及ATP和能荷水平低下，穗内活性氧水平仍处于较高水平。高水平的活性氧触发了幼穗小花原基细胞的死亡，加剧了小花退化，导致可孕小花数减少。

在低氮条件下，外源叶面喷施24—表油菜素内酯能够优化碳骨架在糖酵解中间产物中的分配，为三羧酸循环提供了更充足的前体物质；同时促进了三羧酸循环的运转，合成了更多ATP，为穗的发育提供了能量支持；还增加了穗抗氧化物质抗坏血酸和还原型谷胱甘肽的含量，改善了细胞内的氧化还原状态；促进了抗氧化酶活性，最终协同缓解了氧化胁迫，缓解了小花退化。

西北农林科技大学教授刘杨为该文章的通讯作者，该校博士生梁子蒙为该文章第一作者。该研究得到了陕西省重点研发计划和国家自然科学基金的资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.035