综述：全面提升玉米抗倒伏能力的全方位方法：现状与未来展望

《Molecular Genetics and Genomics》：Holistic approaches for improvement of maize resistance against lodging stress: current status and future perspective

　　

摘要

倒伏问题是玉米生产中的主要制约因素，导致产量大幅下降、谷物品质降低以及采收效率低下，从而对全球粮食安全和气候适应性农业构成严重挑战。本综述综合了目前关于玉米抗倒伏性的遗传、生理和农艺决定因素的认知，并评估了提高其耐倒伏性的综合策略。近年来，在数量性状位点（QTL）图谱分析、全基因组关联研究（GWAS）、功能基因鉴定、基因组编辑、高通量表型测定以及精准农艺学方面的进展为增强茎秆力学性能、根系稳固性和植物适应性结构提供了强大工具。将基因组发现与先进表型组学技术和优化农艺管理相结合，为加速培育高产且抗倒伏的玉米品种提供了可扩展的框架。然而，在理解茎秆强度与根系结构之间的遗传协同关系、整合多组学方法以阐明调控网络、在不同农业生态系统中验证基因组编辑干预效果，以及开发环境响应型预测育种模型和具有成本效益的表型测定工具方面仍存在关键空白，尤其是在易受胁迫的地区。通过协调开展多环境试验和采用综合性的分子-农艺策略来应对这些挑战，将有助于将基因组发现转化为具有气候适应性的高产玉米品种。通过将分子生物学见解与实际育种和管理实践相结合，本综述为研究人员提供了一个全面的框架，指导他们设计基于基因组信息、经过田间验证的方法，以提高玉米的抗倒伏性并支持可持续的农作物生产系统。