9月3日，我校小麦研究所联合中国农业科学院作物科学研究所和西班牙科尔多瓦大学，在自然指数期刊 Plant Biotechnology Journal 在线发表题为 “HvPHO1 Controls a Glucose 1-Phosphate–SnRK1 Signalling Module That Coordinates Starch Accumulation in Barley EndospermHvPHO1（调控葡萄糖-1-磷酸–SnRK1信号模块影响大麦胚乳淀粉积累）” 的研究论文。

大麦是我国藏族同胞的主粮，也是超千亿啤酒工业的主要原料，还为畜牧业提供60%的饲用蛋白。然而，随着全球人口持续增长和气候变化的双重压力，大麦产量增长已趋于瓶颈。淀粉占大麦籽粒干重的50%~70%，是决定大麦产量和品质的关键因素。然而，当前源库碳流分配及其调控淀粉合成代谢的分子机制仍不明确，导致育种中难以协同“增源、畅流、扩库”，易于陷入“顾此失彼”的困境。研究团队以大麦质体型α-葡聚糖磷酸化酶HvPHO1为切入点，解析了由葡萄糖-1-磷酸（G1P）连接HvSnRK1–HvSUSY2的代谢反馈机制，并揭示HvPHO1通过HvSS4相关支路参与B型淀粉粒组织。研究表明，G1P不仅是淀粉合成前体，还可作为反映前体状态的代谢信号，协调蔗糖利用、淀粉积累与淀粉粒结构。

该研究构建了HvPHO1依赖的籽粒碳分配模型：在野生型籽粒中，质体HvPHO1参与G1P利用，并与HvSS4相关支路共同维持B型淀粉粒组织；HvSnRK1通过磷酸化HvSUSY2支持蔗糖利用。HvPHO1缺失后，G1P利用受限，G1P和ADP-Glc前体库扩张；积累的G1P反馈抑制HvSnRK1，降低HvSUSY2磷酸化和蔗糖裂解，使可溶性糖在淀粉增加的同时得以保留。与此同时，HvPHO1–HvSS4相关支路受扰，B型淀粉粒结构和淀粉理化性质发生改变。该研究将淀粉前体供给与糖信号调控纳入同一机制框架，拓展了对禾谷类籽粒源库碳流分配的认识，并为调控灌浆和储藏碳沉积提供了新的候选节点。

小麦研究所博士研究生李雨龙为论文第一作者，魏育明教授和江千涛教授为共同通讯作者。中国农业科学院作物科学研究所和西班牙科尔多瓦大学有关研究人员参与合作。该研究得到四川省科技计划项目（2024YFNH0023、2025YFHZ0113）和中国轻工业浓香型白酒固态发酵重点实验室开放课题项目（2023JJ011）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/pbi.70754