马铃薯响应干旱胁迫的生理和分子遗传机理研究现状与展望

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是全球第四大主粮作物,同时也是中国仅次于水稻、玉米、小麦的重要粮食作物。近年来,随着全球越趋加剧的气候变化,干旱发生的强度、频率和持续时间均呈大幅增加趋势,已成为限制中国乃至全球马铃薯生产关键的生态因子之一。干旱胁迫显著影响作物的生长发育,造成细胞膜损伤,孔隙度变大,细胞内含物质外渗,生理代谢失衡,影响光合作用和呼吸作用,最终影响作物产量和品质。干旱胁迫下,细胞的显微结构也受到一系列的破坏,其细胞内O^(2-)(氧离子)、H_(2)O_(2)(过氧化物)、过氧化物积累,加剧过氧化程度,随之产生一系列生理生化和形态变化。干旱胁迫下,马铃薯地上生物量减小,单位面积产量、品质下降。干旱胁迫不仅从马铃薯细胞的显微结构、形态、生理代谢等方面产生影响,还在转录、翻译水平方面对马铃薯产生广泛影响。为了探究马铃薯响应干旱胁迫的生理机制,建立高效的耐旱评价体系,促进马铃薯耐旱遗传改良、基因编辑和转基因技术的运用,为马铃薯耐干旱候选基因的筛选、蛋白质功能的验证、耐旱的生理分子解析创造了条件。对马铃薯响应干旱胁迫的生理基础和分子响应机制进行综述,进一步探讨了目前研究中存在的不足及未来方向,以期为马铃薯响应干旱胁迫的生理机理研究提供理论参考。