Физиологические и биохимические изменения у растений, вызванные засолением: омиксный подход к устойчивости к солевому стрессу

Засоление — одна из основных угроз устойчивому сельскому хозяйству, поскольку во всём мире снижает продуктивность растений, нарушая различные физиологические, биохимические и молекулярные процессы. В частности, засоление подавляет прорастание, рост, фотосинтез, транспирацию и устьичную проводимость. Оно снижает водный потенциал листьев и тургорное давление, вызывая осмотический стресс. В результате ионной токсичности засоление повышает содержание активных форм кислорода (АФК) в клетках растений и нарушает ионный гомеостаз. Это приводит к дисбалансу поглощения питательных веществ, разрушению мембран и нарушению ультраструктуры клеток. В конечном итоге засоление вызывает осмотический и ионный стресс. В ответ на засоление растения изменяют различные морфофизиологические, анатомические и биохимические признаки, регулируя ионный гомеостаз и компартментализацию ионов, антиоксидантную систему, а также биосинтез осмопротекторов и фитогормонов, включая ауксины, абсцизовую кислоту, брассиностероиды, цитокинины, этилен, гиббереллины, салициловую кислоту, жасмоновую кислоту и полиамины. Это способствует дальнейшей регуляции осмотического статуса растений, снижению ионной токсичности и обезвреживанию АФК. Растения повышают экспрессию различных генов и синтез белков, участвующих в устойчивости к засолению. Кроме того, они усиливают образование фитогормонов и метаболитов, ослабляющих токсическое действие солей. На основании последних публикаций рассмотрены вредные последствия засоления для физиологии растений. Также оценены физиологические и биохимические реакции растений на засоление, включая ответ фитогормональной системы. В обзоре освещён омиксный подход — применение геномики, транскриптомики, протеомики и метаболомики — для изучения устойчивости к солевому стрессу.