Genetische Analyse der Dürrebeständigkeit zur Verbesserung von Eigenschaften in Pflanzen

Die Abhängigkeit von der Landwirtschaft für die Ernährungssicherheit ist eine Konstante in allen modernen Gesellschaften. Der globale Klimawandel und das Bevölkerungswachstum haben enormen Druck auf die nachhaltige Landwirtschaft ausgeübt, was die Auswirkungen von Umweltstress verschärft. Dürre ist einer der dringendsten abiotischen Stressfaktoren, mit denen Landwirte konfrontiert sind, und stellt eine jährliche Bedrohung für das Wachstum und den Ertrag von Pflanzen dar. Pflanzen haben umfassende morphologische, physiologische und molekulare Mechanismen entwickelt, um mit Dürrestress umzugehen. Dürrebeständigkeit ist ein polygenes Merkmal, das durch ein komplexes genetisches Netzwerk und eine Vielzahl von Genen gesteuert wird, die zusammenarbeiten, um das Überleben der Pflanzen sicherzustellen. Viele Studien haben sich darauf konzentriert, die genetischen Mechanismen, die der Dürrebeständigkeit zugrunde liegen, zu analysieren. Neuere Studien, die Kopplungs- und Assoziationskartierung verwenden, haben Fortschritte bei der Identifizierung genetischer Variationen gemacht, die Dürrebeständigkeitsmerkmale beeinflussen. Diese Loci könnten potenziell durch genetische Transformation und Genom-Editing modifiziert werden, um neue, stressresistente Pflanzensorten zu entwickeln. Hier fassen wir die jüngsten Fortschritte bei der Aufklärung der genetischen Basis der Dürrebeständigkeit von Pflanzen zusammen. Molekulare Zuchttechnologien wie markergenutzte Selektion, Genomselektion, Gen-Transformation und Genom-Editing werden derzeit eingesetzt, um dürreresistentes Pflanzensubstrat in einer Vielzahl von Kulturen zu entwickeln. Jüngste Fortschritte in der Grundlagenforschung und Pflanzentechnologie, die in diesem Review behandelt werden, werden die Bereitstellung dürreresistenter Pflanzen mit beispielloser Effizienz erleichtern.