综述：基因组编辑对小麦非生物胁迫耐受性的影响

本综述系统探讨了基因组编辑技术（尤其是CRISPR/Cas9）在小麦抗逆性研究中的突破性进展。文章对比了传统育种与新型编辑工具（如Meganuclease、ZFN、TALENs）的优劣，重点解析了CRISPR/Cas9在多基因协同调控干旱、盐碱、温度及除草剂耐受性中的机制与应用潜力，为作物精准育种提供了前沿视角。

　　

基因组编辑技术演进

传统育种与转基因技术因效率局限，逐渐被序列特异性核酸酶（Sequence-Specific Nucleases）取代。Meganuclease、锌指核酸酶（ZFN）、转录激活因子样效应物核酸酶（TALENs）及CRISPR/Cas9系统通过对基因组特定位点的精准修饰，显著提升了谷物作物的抗逆性与产量。

小麦基因组特性与胁迫挑战

作为全球主粮作物，普通小麦（Triticum aestivum，AABBDD）和硬粒小麦（Triticum durum，AABB）均为异源多倍体，其复杂基因组结构为育种带来挑战。非生物胁迫（如干旱、盐碱、极端温度及除草剂）严重制约小麦生长代谢与最终产量。

CRISPR/Cas9的核心机制

CRISPR/Cas9系统通过向导RNA（gRNA）靶向特定DNA序列，Cas9蛋白介导双链断裂（DSB），进而利用非同源末端连接（NHEJ）或同源定向修复（HDR）实现基因敲除、插入或替换。相较于ZFN与TALENs，CRISPR/Cas9具有设计简便、成本低及多靶点编辑（Multiplexing）的优势。

抗逆性改良应用

研究通过编辑胁迫响应基因（如DREB、NHX、HKT）显著增强小麦抗旱性与耐盐性；温度适应性相关基因（如热休克蛋白HSP家族）的编辑改善了热胁迫与冷胁迫下的存活率；除草剂抗性基因（如ALS）的修饰则减少了化学药剂对作物的损伤。

多基因编辑与技术挑战

Multiplex CRISPR/Cas9系统可同步调控多个胁迫响应通路，但多倍体小麦的基因组冗余可能稀释编辑效果。脱靶效应、递送效率及遗传稳定性仍是实际应用中的主要瓶颈。未来需结合人工智能靶点预测与新型递送系统（如纳米载体）以提升编辑精度与效率。