Breeding innovations focused on drought tolerance, and Nitrogen and phosphorus uptake, for sustainable and climate-resilient sugarcane

甘蔗（*Saccharum* spp.）是一种战略性农业工业作物，在全球蔗糖生产、生物乙醇制造及可持续生物经济体系发展中发挥着核心作用。除蔗糖外，甘蔗副产品如蔗渣、糖蜜和酒糟是可再生能源、生物燃料、生物聚合物和循环生产系统的宝贵资源。然而，气候变化通过气温升高、降雨模式异常和干旱事件加剧，对全球甘蔗生产力构成威胁，直接影响生物量积累、光合作用和作物产量。本文综述了气候韧性甘蔗育种和可持续养分管理策略的当前进展，重点关注耐旱性、氮利用效率（NUE）和磷利用效率（PUE）。干旱诱导甘蔗发生显著的生理、生化和分子层面的改变，包括生长受阻、光合活性受损、渗透失衡和氧化胁迫。育种计划、组学技术、分子标记和基因工程方面的进展增进了对耐旱机制的理解，并使得与抗逆性相关的胁迫响应基因、转录因子和候选分子标记的鉴定成为可能。与此同时，提高NUE和PUE对于减少肥料依赖和缓解养分流失带来的环境影响已变得至关重要。涉及增效肥料、精准农业、生物固氮、微生物接种剂、残体循环利用以及养分高效基因型开发的综合管理策略已显示出良好前景。尽管在基因组学和生物技术方面已取得重大进展，但甘蔗的遗传复杂性以及对养分相关通路认识的有限性仍制约着高效品种的培育。将先进育种技术与可持续农艺实践相结合，对于确保未来气候情景下甘蔗生产的韧性和环境可持续性至关重要。