陈庆超，赵 杨

（1.中科院分子植物科学卓越创新中心，上海植物逆境生物学研究中心，上海 200032；2.中国科学院大学，北京 100049）

近半个世纪以来，随着世界人口的迅速增长，在未来几十年粮食产量必须大幅增加，以满足全球日益增长的粮食需求。与此同时，全球气候变暖也加剧了水、土地和能量等资源的竞争，这些都对全球粮食生产力构成了巨大威胁。因此，来自需求和生产力等多个方面的压力给全球粮食安全带来了巨大的挑战[1]。以水稻为例，籽粒中大约70%的主要成分是淀粉，而淀粉的主要来源是植物固定的光合产物，即碳水化合物。因此，碳水化合物的源库流不仅可调节碳源（Carbon）在整个植物中的同化、转运和储存，并在可收获器官的产量方面具有关键调控作用。在漫长的进化过程中，植物已经进化出复杂的系统来平衡不同生长环境下光合产物的源、库、流[2-6]。近些年，随着分子生物学的发展，调控源、库、流的信号通路的关键组成部分也慢慢被鉴定和发现。

1 植物生长发育不同阶段的碳源库流

大多数高等植物的生长周期大体可以分为3 个主要的生长阶段：种子萌发和幼苗形成阶段，营养生长阶段，以及生殖生长阶段[7]。光合产物的源、库、流几乎发生在所有绿色植物生命周期的各个阶段，其中，蔗糖是绝大多数高等植物光合产物运输的主要形式。在种子萌发和幼苗形成阶段，主要是胚乳（源器官）中储存淀粉分解为可溶性糖，然后糖和氮（N）、磷（P）、矿物质等营养物质被运输到胚（库器官）中，促进萌发，形成幼芽和幼根。……