综述:评估环境胁迫对农业的影响——基于气候适应力的视角

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Plant Molecular Biology 3.9

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  (编辑推荐)本文综述聚焦气候变化对农业生产的复合胁迫效应,提出通过培育耐旱作物品种(drought-tolerant varieties)和整合害虫治理(IPM)等策略构建气候韧性(climate resilience)农业体系,为应对7%-23%的预期减产风险提供科学干预路径。

  

气候胁迫下的农业韧性挑战
全球变暖导致极端气候事件频发,干旱、高温等非生物胁迫(abiotic stresses)与病虫害等生物胁迫(biotic stresses)的协同作用,使农作物面临7%-23%的潜在减产风险。研究指出,R1生长阶段(生殖生长期)的作物对水分胁迫尤为敏感,单日40°
C以上的高温可造成花粉育性下降50%。

关键干预策略
耐逆品种选育
通过CRISPR-Cas9基因编辑技术靶向调控DREB2A转录因子,可提升小麦根系渗透压调节能力。田间试验显示,转OsNAC9基因水稻在水分利用效率(WUE)提升18%的同时保持产量稳定。

生态整合管理
推行IPM(Integrated Pest Management)系统能降低35%化学农药用量。例如,利用性信息素干扰棉铃虫交配,配合Bt作物种植,使害虫抗药性发展速率延缓7.3倍。

政策启示
建立气候智能型农业(CSA)需跨部门协作,包括:

  • 构建胁迫早期预警系统(EWS)
  • 设立耐逆种质资源库
  • 推广水肥一体化(Fertigation)技术

未来展望
微生物组工程(如丛枝菌根真菌AMF接种)和表观遗传调控(DNA甲基化标记)等新兴技术,有望进一步突破作物适应瓶颈。当前亟需开展多胁迫耦合实验,以完善气候韧性评估模型(如DSSAT-CERES)。

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