Протеомные, метаболомные и иономные аспекты солеустойчивости галофитов

Галофиты — это растения, естественно произрастающие в засолённых средах. Они составляют примерно 1% всей мировой флоры. К ним относятся как двудольные, так и однодольные растения; распространены они главным образом в засушливых и полузасушливых внутриконтинентальных районах, а также на засолённых водно-болотных угодьях вдоль тропических и субтропических побережий. Солеустойчивость галофитов определяется совокупностью экологических и физиологических характеристик, позволяющих им расти и развиваться в условиях высокой солёности. Способность галофитов переносить высокие концентрации солей обеспечивается эффективной координацией различных физиологических процессов, метаболических путей и белковых или генных сетей, ответственных за формирование солеустойчивости. Белки, реагирующие на засоление, относятся к разнообразным функциональным классам, включая фотосинтез, поддержание окислительно-восстановительного гомеостаза, стрессовые и защитные реакции, углеводный и энергетический обмен, белковый обмен, передачу сигналов и мембранный транспорт. К важным метаболитам, участвующим в солеустойчивости галофитов, относятся пролин и аналог пролина 4-гидрокси-N-метилпролин, глицинбетаин, пинитол, myo-инозитол, маннитол, сорбитол, O-метилмукоинозитол и полиамины. У галофитов синтез специфических белков и осмотически активных метаболитов регулирует потоки ионов и воды и способствует обезвреживанию кислородных радикалов в условиях солевого стресса. В настоящем обзоре обобщены механизмы солеустойчивости галофитов на основе анализа современных исследований, посвящённых протеомным, метаболомным и иономным аспектам реакции различных галофитов на засоление. Интеграция сведений о галофитах и их сравнение с гликофитами могут дать общее представление о механизмах солеустойчивости галофитов и тем самым заложить основу для создания солеустойчивых сельскохозяйственных культур с помощью генетической модификации и эффективных селекционных стратегий.