综述：甘薯生物胁迫防御反应的转录组、激素及系统水平调控

这篇综述系统梳理了甘薯（Ipomoea batatas L.）应对真菌、细菌、病毒及虫害等生物胁迫的分子机制，重点解析了转录因子（NAC/MYB/WRKY/BBX）、激素通路（JA/SA/ET/BR）和系统生物学（多组学整合、CRISPR-Cas、机器学习）在防御网络中的协同作用，为抗病育种提供了理论框架与转化策略。

　　

转录组视角下的甘薯生物胁迫响应

作为全球第七大粮食作物，甘薯面临真菌（如镰刀菌枯萎病）、细菌（青枯病）、病毒（SPVD复合感染导致98%减产）及虫害（象甲虫）的多重威胁。转录组研究揭示，真菌侵染触发苯丙烷代谢和几丁质酶基因上调，而病毒胁迫则激活RNA沉默通路。值得注意的是，SPVD协同感染引发独特的转录重编程，其效应远超单一病毒。

防御调控的核心转录因子家族

NAC家族通过调控木质素沉积抵抗机械损伤，如IbNAC1被证实可增强对根结线虫（Meloidogyne spp.）的抗性。MYB和WRKY家族则分别调控次生代谢物合成与SA信号传导，其中IbWRKY70过表达株系对软腐病（Rhizopus stolonifer）抗性显著提升。BBX家族成员则通过光信号交叉对话影响防御时机。

激素网络的精密舞蹈

JA-SA拮抗作用构成防御核心：JA主导对抗啃食害虫（如象甲虫）和坏死性病原体，而SA通路对病毒防御至关重要。乙烯（ET）和油菜素内酯（BR）通过调控IbERF1和BZR1等因子微调防御-生长平衡。有趣的是，干旱胁迫下JA通路抑制会意外增加甘薯对白粉病的敏感性，凸显环境因素对激素网络的干扰。

系统生物学驱动的防御解密

多组学整合揭示了代谢物-基因共调控模块，如类黄酮合成基因簇与抗虫性的关联。CRISPR-Cas9技术已成功编辑IbMLO基因赋予白粉病抗性，而机器学习模型正用于预测病原体效应蛋白与宿主靶标互作。微生物组分析发现内生菌Bacillus velezensis可系统性激活JA通路，为生物防治提供新思路。

从实验室到田间的挑战

六倍体基因组的复杂性使得基因编辑难度倍增，而田间复合胁迫环境常导致单基因抗性失效。解决方案包括：基于GWAS鉴定的QTL进行标记辅助选择（MAS），构建高密度泛基因组以支持基因组选择（GS），以及设计包含微生物群落调控的智能育种体系。未来需重点开发具有时空特异性的诱导型抗性策略，以平衡防御代价与产量需求。