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为应对热和盐胁迫对农业的挑战,研究人员探索多种策略,对保障粮食安全意义重大。
全球气候变化加剧了非生物胁迫,如热胁迫(Heat Stress)和盐胁迫(Salt Stress),这给农业和粮食安全带来了严峻挑战。这些环境胁迫通过各种生理生化和分子机制,对植物的生长、发育和生产力产生不利影响。热胁迫会破坏细胞代谢、改变膜流动性并损害光合作用过程;盐胁迫则会引发离子毒性、渗透胁迫和营养失衡。
为了应对这些非生物胁迫,植物进化出了复杂的防御策略,包括产生相容性溶质、抗氧化剂以及应激响应转录因子等。此外,土壤微生物组在植物适应过程中起着关键作用,有益微生物能够增强植物的胁迫耐受性。然而,气候变化导致的温度和盐度变化会破坏植物与微生物组之间的相互作用,进而降低微生物的多样性和活性。
这篇综述重点阐述了目前对热胁迫和盐胁迫对植物、土壤微生物及其相互作用影响的认知。同时,还探讨了多组学(Multi-omics)方法、微生物介导策略以及基因工程在提高胁迫条件下作物产量方面的潜力。全面了解植物胁迫响应背后的复杂网络,优化有益的植物 - 微生物关联,对于发展可持续农业实践、确保全球粮食安全至关重要。