Ответы растений на абиотический стресс и опосредованное микроорганизмами смягчение его последствий: омиксные стратегии

Абиотические стрессы являются основными факторами, ограничивающими продуктивность сельского хозяйства. Культурные растения должны противостоять неблагоприятному внешнему воздействию, обусловленному экологическими и эдафическими условиями, посредством собственных биологических механизмов; в противном случае страдают их рост, развитие и продуктивность. Микроорганизмы, являющиеся естественными обитателями разнообразных сред, обладают огромными метаболическими возможностями для смягчения абиотических стрессов. Поскольку взаимодействия микроорганизмов с растениями представляют собой неотъемлемую часть функционирования живых экосистем, микроорганизмы рассматриваются как естественные партнеры, модулирующие локальные и системные механизмы растений и обеспечивающие защиту в неблагоприятных внешних условиях. Взаимодействия растений и микроорганизмов включают сложные механизмы, протекающие в клеточной системе растения. Биохимические, молекулярные и физиологические исследования прокладывают путь к пониманию этих сложных, но интегрированных клеточных процессов. На фоне непрерывно усиливающихся климатических изменений становится все более необходимым определять и интерпретировать взаимоотношения растений и микроорганизмов с точки зрения защиты от абиотических стрессов. Одновременно необходимо глубже изучать механизмы смягчения стресса у культурных растений, чтобы использовать полученные знания для повышения продуктивности. Мультиомные подходы, включающие геномику, транскриптомику, протеомику, метаболомику и феномику, объединяют исследования взаимодействия растений с микроорганизмами и внешней средой и формируют многослойную информацию, позволяющую установить, что происходит внутри клеток в режиме реального времени. Интеграция, анализ и расшифровка больших данных могут дать результаты с существенным потенциалом для внедрения в сельскохозяйственную практику. В этом обзоре обобщены ответы растений на абиотические стрессы с точки зрения биохимических и молекулярных механизмов, а также рассмотрен феномен опосредованного микроорганизмами смягчения стресса. Описана роль мультиомных подходов в получении многоплановой информации для более глубокого понимани...