摘要
小麦（Triticum aestivum L.）是全球最重要的粮食作物之一，对人类所需的热量和蛋白质供应至关重要。因此，确保全球小麦产量充足对于维护世界各地的粮食安全具有重要意义。随着需求的增加和生产能力的下降（尤其是由于种植条件日益不稳定），预计到2050年小麦产量需要提高60%至70%才能满足需求。然而，干旱是目前全球小麦生产面临的最大且最普遍的非生物限制因素，导致全球约10%的产量损失。此外，每增加1°C的温度，主食作物的热量产量预计会减少4.4%。导致小麦干旱的因素及其对植物生化、生理和形态结构的影响包括降雨模式改变、大气中二氧化碳（CO2）含量升高、温度升高、炎热干燥的风以及土壤水分供应不足。这些因素引发了系列形态、生理和生化紊乱，阻碍了小麦的生长和产量。干旱对小麦的影响从生化层面开始，表现为活性氧（ROS）的产生和叶绿素的降解；植物的耐受性受多基因系统的影响，众多基因共同作用并显著与环境因素相互作用，最终产生渗透保护物质。在生理层面上，干旱改变了植物体内的水分含量，导致净光合速率、气孔导度和蒸腾速率以及水分利用效率降低。在形态层面上，干旱影响根系、茎部、叶子和生殖器官等各种结构。为了应对这些影响，小麦发展出一套称为“干旱逃避”、”避免”和“耐受”的适应性机制。例如，增加毛状体和叶蜡的分泌、调整根系与茎部的比例、保持叶片绿色、产生脯氨酸等应激蛋白、激活超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase）和过氧化氢酶（catalase）等酶的活性、进行渗透调节、积累脱落酸（ABA），以及表达脱水蛋白（dehydrin）等，都有助于提高小麦的耐旱性。这篇综述探讨了干旱与不同小麦基因型之间的复杂相互作用，强调了它们对植物生理、生化、生长动态和籽粒产量的重大影响。此外，该综述还评估了多种旨在增强小麦基因型耐旱性的遗传和生物技术策略。通过整合最新的研究成果和实际应用，本文为提高小麦植物适应干旱压力的能力提供了详细的框架，从而支持在气候变化下的可持续小麦生产。通过遗传和生物技术管理措施应对干旱压力对于维持小麦产量至关重要。
