近日，中国作物科学研究所作物耕作与生态创新团队揭示密植条件下调控玉米产量的光合生理机制，并提出了玉米耐密高产的理想株型，为玉米密植高产栽培及耐密品种改良提供了重要理论依据。相关研究成果发表在《植物生理（Plant Physiology）》上。此外，该期刊还发表点评文章系统总结了该研究成果。
玉米是我国第一大粮食作物，提高种植密度是玉米单产提升的关键栽培措施。但高密度种植通常使群体冠层郁蔽、光合生产能力不足，导致结实率下降，限制了作物产量的提升。因此，研究高密度种植条件下玉米冠层内光合能力的响应模式及其对产量的调控机制，对于实现增密增产至关重要。
研究团队以玉米穗位为界，将冠层分为四层，田间试验显示，增加密度降低了穗下叶片叶绿素含量和净光合速率，导致冠层下层单株生物量积累显著降低，同时影响雌穗发育，导致穗长及穗粒数减少。进一步研究表明，增密后耐密高产玉米品种穗上叶片长度和宽度降低；而穗下叶片长度增加，叶片宽度降低幅度较小，穗下叶片面积变化不显著。研究指出，在密植条件下，维持下部冠层叶片的高光合效率以及较强的同化物合成、转运能力，同时促进雌穗发育是提升玉米产量的关键策略，并提出了玉米高产高光效的理想株型。
该研究得到国家重点研发计划、科技创新工程等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae204
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