块茎作物抗逆机制：基因编辑及分子技术的研究进展

随着全球人口的增长，人们对未来粮食短缺的担忧日益加剧。块茎作物作为全球粮食需求的主要满足者和动物饲料的重要来源，其生产却受到非生物因素（如干旱、盐碱化、重金属毒性等）和生物因素（如病毒、细菌、真菌、线虫、杂草、昆虫害虫等）的双重制约。气候变化更是加剧了这些压力，对粮食安全构成威胁。本文深入探讨了基因组编辑技术，尤其是CRISPR/Cas系统在提升马铃薯、木薯和甘薯等关键块茎作物抗逆性方面的最新研究进展。研究主要针对非生物胁迫，如盐碱化、干旱和重金属毒性，以及针对生物胁迫，如病害和害虫的抵抗力培育。文章还强调了组学方法发现的潜在基因靶点，这些靶点可通过基因组编辑增强作物的抗逆能力。CRISPR技术的最新进展，包括碱基编辑器和更小的Cas变体，提升了块茎作物改良的精确度和灵活性。尽管基因组编辑技术前景看好，但在某些块茎物种中，确定最佳基因靶点和提高编辑效率仍存在挑战。总体来看，基因组编辑为快速培育适应气候变化、高产的抗逆块茎作物品种提供了有力支持，有助于满足全球不断增长的粮食需求。