Антоцианы, индуцируемые абиотическим стрессом у растений: их роль в устойчивости к абиотическим стрессам

Абиотические стрессы, такие как жара, засуха, засоление, низкая температура и воздействие тяжёлых металлов, подавляют рост растений и снижают урожайность сельскохозяйственных культур. По мере ухудшения глобального климата, расширения применения агрохимикатов и индустриализации абиотические стрессы во всём мире становятся всё более экстремальными. Полевые растения подвергаются воздействию одного или нескольких абиотических стрессовых факторов. В ответ на стресс в растениях образуются активные формы кислорода (АФК), которые затем выступают в роли сигнальных молекул, активирующих механизмы устойчивости к стрессу. Однако при экстремальных стрессовых условиях АФК образуются в избытке и вызывают окислительное повреждение растений. В таких условиях после передачи сигнала АФК растения начинают вырабатывать антоцианы за счёт активации транскрипции генов их биосинтеза. Антоцианы нейтрализуют избыток АФК, обеспечивая антиоксидантную защиту и способствуя выживанию растений. В этом обзоре рассмотрены физиологические, биохимические и молекулярные механизмы, лежащие в основе индукции антоцианов абиотическим стрессом, а также роль антоцианов в устойчивости растений к таким стрессам. Кроме того, освещены современные достижения в создании трансгенных растений с повышенным содержанием антоцианов и их способности повышать устойчивость к абиотическим стрессам. В целом обзор расширяет понимание механизмов, посредством которых антоцианы участвуют в ответе на абиотический стресс и защищают от него растения. Он также содержит практические рекомендации для биологов растений, создающих устойчивые к стрессу сельскохозяйственные культуры с помощью генов биосинтеза антоцианов или регулирующих его генов.