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近日，Nature Biotechnology在线发表了题为“Membrane-permeable trehalose 6-phosphate precursor spray increases wheat yields in field trials”的研究论文，该研究开发了一种名为DMNB-T6P的膜渗透性前体化合物，其可被阳光激活并释放海藻糖6-磷酸（T6P）——一种调控植物代谢的关键信号分子。通过田间试验（阿根廷和墨西哥，2018-2022年），验证了该喷剂在不同水分条件（干旱/丰水）下对三大小麦品种的增产效果，并解析其生理与分子机制。
海藻糖-6-磷酸（T6P）是植物体内促进生长的内源性糖信号分子，但其无法直接施用于作物或完全通过基因调控。本研究证明，在多种农业条件下，通过定时微量施用具有植物渗透性和光活化特性的T6P信号前体DMNB-T6P，可显著提高小麦产量。在为期4年的充分灌溉和水分胁迫条件下，DMNB-T6P均能促进三个优良品种的产量提升。其增产幅度较育种计划年均遗传增益高出一个数量级，且无需额外水肥投入。机理分析表明，这种效益源自二氧化碳固定和线性电子流（"源"）的增强，以及淀粉胚乳体积增大、籽粒筛管发育改善和淀粉/氨基酸/蛋白质合成基因上调（"库"）的共同作用。该研究展示了一项具有环境净效益的突破性可扩展技术，有望为多种主粮作物提供可持续的产量提升方案。
研究背景
全球粮食安全面临严峻挑战，小麦作为主要粮食作物贡献了人类20%的卡路里和蛋白质。传统育种每年仅提升约0.6%的产量，且依赖化肥导致环境问题（如温室气体排放和水体污染）。亟需一种可持续技术突破“源”（光合作用）与“汇”（籽粒灌浆）的双重限制，实现产量跃升。
研究结果
产量提升显著：
在丰水年增产达17%，干旱年增产9-15%，平均增幅10.4%，远超传统育种年均0.6%的遗传增益。
墨西哥高辐射灌溉区增产9-22%。
机制解析：
“源”增强：旗叶光合速率和线性电子传递（LEF）提高，CO₂固定能力增强。
“库”优化：籽粒淀粉合成基因（如AGPL1、SUS3）上调，胚乳体积增大，筛管发育改善。
可持续性：
不依赖额外水肥，且提升氮素利用效率，减少化肥相关碳排放。
蛋白质含量保持稳定或略有提高。
广谱性：大麦和高粱的控环境试验显示增产10-24%。
研究结论
DMNB-T6P喷剂通过精准调控T6P信号通路，突破小麦“源-库”限制，实现产量跃升。其化学干预策略兼具高效性（单次施用）、灵活性（10-16天窗口期）和环境友好性，为全球粮食安全提供革新性解决方案。
创新点
非遗传手段：避开转基因争议，通过化学喷剂直接调控内源代谢通路。
双效机制：同时增强光合作用（源）与籽粒灌浆（库），打破传统育种中“粒数-粒重”的权衡。
普适性强：适用于不同品种、环境及作物（小麦、大麦、高粱），推广潜力大。
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