Толерантность растений к высоким температурам в изменяющейся окружающей среде: научные основы и создание сельскохозяйственных культур, устойчивых к тепловому стрессу

Согласно прогнозам, глобальное потепление в целом отрицательно повлияет на рост растений, поскольку высокие температуры повреждают процессы их развития. Усиливающаяся угроза климатических экстремумов, включая очень высокие температуры, может привести к катастрофическим потерям урожайности сельскохозяйственных культур и вызвать широкомасштабный голод. В этом обзоре оценивается влияние глобального изменения климата на производство сельскохозяйственных культур. Изменение климата будет оказывать различное воздействие в зависимости от географического положения и вида культуры; некоторые культуры, вероятно, продемонстрируют наиболее значительное снижение урожайности вследствие ожидаемых экстремальных колебаний температуры и глобального потепления в целом. Высокотемпературный стресс оказывает на растения широкий спектр воздействий через физиологические, биохимические и генорегуляторные пути. Однако существуют стратегии повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к тепловому стрессу. В этом обзоре представлены последние достижения исследований на всех этих уровнях, а также рассмотрены перспективные направления, которые могут способствовать более полному пониманию механизмов, определяющих устойчивость или восприимчивость растений к тепловому стрессу. Наконец, рассмотрены возможные процедуры и методы, способные привести к созданию новых сортов со стабильной урожайностью в мире, которому, вероятно, предстоит столкнуться с ростом численности населения, повышением средних температур и увеличением температурных колебаний.