当前高产小麦研究和生产中重视氮磷钾肥的平衡，忽视硫肥的作用，导致土壤氮硫比例失衡，严重制约产量进一步提高，降低了氮素利用效率。研究表明氮-硫互作对小麦氮硫利用效率有显著影响，但其调控机制及与产量的关系尚不明确。本项目在前期研究基础上，拟选用以产量为基础的氮硫利用效率不同的基因型小麦为材料，以探明密切联系氮素和硫素同化的丝氨酸乙酰转移酶和O-乙酰丝氨酸硫裂解酶的基因表达与酶学调控机制为突破口，深入研究小麦氮硫同化代谢过程中的互作、营养器官贮存氮硫的再分配规律和酶学调节与氮硫利用效率的关系；开花后氮硫转移再分配及在叶片组织内的亚细胞分布变化对叶片光合特性、籽粒产量和氮硫利用效率的影响。进而阐明小麦氮-硫互作代谢和调控的生理生化与分子机制及其与籽粒产量形成和氮硫利用效率的关系。明确上述问题，不仅可深化小麦高产高效机制的研究，亦为小麦更高单产的突破，及氮硫资源高效利用基因型品种的选育提供理论依据。

当前高产小麦生产中重视氮磷钾肥的平衡，忽视硫肥的作用，导致土壤氮硫比例失衡，严重制约产量进一步提高，降低了氮素利用效率。本项目选用氮硫利用效率不同的基因型小麦为材料，探讨高产小麦氮-硫互作代谢和调控机制及其与氮硫利用效率的关系。结果表明，冬小麦产量形成需硫量的相对高低与需氮量一致，氮素利用效率与硫素利用效率呈极显著正相关，二者可以协同提高。与对照品种相比，氮高效硫高效品种具有较高的光合同化和蔗糖合成能力，但O-乙酰丝氨酸硫裂解酶基因表达量和酶活性及硝酸还原酶活性均较低。在保持植株一定氮素和硫素积累量的基础上，小麦在籽粒灌浆前中期维持较高的超氧化物歧化酶活性，延缓衰老，提高净光合速率和蔗糖磷酸合成酶活性，促进碳水化合物合成和籽粒灌浆，在籽粒灌浆后期加速蛋白质的降解，促进氮素和硫素向籽粒的转运，提高氮素收获指数和硫素收获指数是增加籽粒产量，实现小麦对氮素和硫素高效利用的重要途径。在一定的氮、硫供应水平下，氮素和硫素之间存在互促效应；供应水平过高，则相互抑制，不利于小麦对氮、硫素的吸收和利用。上述研究进一步深化了小麦高产高效栽培理论，为生产中氮硫肥的合理运筹提供了理论依据。