综述：整合组学与生物技术策略以提高作物的耐盐性

《Journal of Plant Growth Regulation》：Integrative Omics and Biotechnological Strategies to Enhance Crop Salinity Tolerance

盐渍化通过水分减少和离子伤害降低灌溉干旱及沿海作物生产力，电导率>4 dS/m为盐土标准，多组学揭示耐盐机制包括离子平衡、渗透调节（脯氨酸/甜菜碱）、氧化还原平衡及激素调控，并评估基因组关联研究、分子标记辅助选择及CRISPR-Cas9在合成生物学中的应用，指出多组学数据重复性差、实验室特性田间验证不足等研究缺口，需整合多组学、高通量表型鉴定、多环境试验及公平工具获取来解决。

　　

摘要

盐碱化通过一系列相互关联的过程降低了灌溉干旱地区和沿海地区的作物生产力，这些过程始于水分可用性的减少，进而发展为离子损伤、营养失衡和氧化损伤。许多分类标准将土壤视为盐碱土，当饱和土壤提取液的电导率在25°C时超过4 dS/m时即可判定。最近在受盐碱影响的生产系统中的实地评估显示，产量损失通常超过20%，这反映了在空间和时间上变化的盐度条件下光合作用和繁殖能力的受限。本综述整合了对盐碱化的生理和生化响应，并结合了来自多组学方法（包括转录组学、蛋白质组学和代谢组学）的见解。这些研究揭示了关键的耐盐机制，例如高亲和力钾转运蛋白介导的离子稳态、对盐分过度敏感的代谢途径、通过积累脯氨酸和甘氨酸甜菜碱进行渗透调节、维持氧化还原平衡以及通过激素信号传导进行调控。此外，该综述还评估了利用全基因组关联研究、标记辅助选择和CRISPR-Cas9技术，以及合成生物学方法来构建抗逆性性状模块的途径。研究中的不足之处包括由于实验差异导致的组学数据重复性有限、实验室性状在田间验证不足、非胁迫条件下的产量权衡、多基因遗传的复杂性（尤其是多基因位点叠加）、基因型与环境之间的相互作用，以及监管和社会经济障碍。通过整合多组学技术、高通量表型分析、多环境试验和公平的工具获取，对于培育能够在不断扩大的盐碱化区域保持生产力的抗逆品种至关重要。

图形摘要