Wheat Rust Diseases: Global Impact, Integrated Disease Management, and Emerging Biotechnological Innovations for Sustainable Crop Protection

小麦（Triticum aestivum L.）仍是全球最重要的主粮作物之一，是数十亿人热量和蛋白质的主要来源。然而，全球小麦生产持续受到由小麦叶锈菌（Puccinia triticina）、小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）和小麦秆锈菌（Puccinia graminis f. sp. tritici）引起的锈病威胁。这些病原菌适应性极强，频繁产生新的毒性小种，导致小麦品种抗性丧失。在有利的环境条件下，病害可严重流行并造成大幅产量损失。为应对这些挑战，小麦生产体系中长期采用抗病品种、轮作、田园卫生和杀菌剂施用等传统管理措施。然而，这些策略日益受到抗性丧失、现代品种遗传单一化以及气候驱动的病原菌分布变化的制约。本文在评估传统管理实践的同时，也探讨了新兴技术解决方案，包括基因组辅助育种、基因聚合、基于CRISPR的基因组编辑、生物防治制剂和精准农业工具。此外，纳米技术已成为植物病害管理中有前景的工具，其中银、铜和氧化锌等纳米颗粒表现出强抗真菌活性，并能够实现农化品的靶向递送。纳米制剂可提高杀菌剂效率、减少化学投入并改善植物防御反应，为现有小麦锈病管理策略提供了可持续的补充。本文特别关注病害综合管理策略，即将传统农艺措施与遥感、基于人工智能的预测模型和病原菌基因组学等现代监测技术相结合。这些综合方法可提高抗性持久性并构建更具韧性的小麦生产体系。未来方向强调气候适应、全球监测和协作育种。在气候不确定性日益加剧和病原菌群体不断演化的时代，持久的锈病管理将依赖于协调一致的全球努力，将科学创新、农民采纳和政策支持相结合，以保障小麦生产和全球粮食安全。