Прогресс в изучении ответной реакции растений на солевой стресс с использованием биотехнологических инструментов

Засоление почв представляет собой глобальную экологическую проблему, отрицательно влияющую на урожайность сельскохозяйственных культур и создающую угрозу продовольственной безопасности во всем мире. В связи с растущей угрозой засоления необходимо изучать механизмы солеустойчивости растений и искать пути создания устойчивых к засолению культур. Разные растения по-разному переносят засоление; поэтому у галофитов и гликофитов сформировались различные механизмы противодействия этому стрессу. В настоящем обзоре рассмотрены физиологические, метаболические и молекулярные аспекты адаптации растений к солевому стрессу. Традиционные методы селекции оказались недостаточно эффективными для создания солеустойчивых растений, поскольку этот признак имеет полигенную природу. Накопление данных, полученных в рамках проектов по секвенированию геномов растений, и аннотация генов позволили выявить множество предполагаемых генов, участвующих в ответе на солевой стресс. Биоинформатические инструменты предоставили исходную информацию и способствовали созданию специализированных баз данных по солевому стрессу. Выявление и характеристика микроРНК позволили раскрыть более тонкие особенности регуляторной сети. Трансгенный подход создал возможности для сверхэкспрессии ряда важных генов, включая DREB, MYB, COMT, SOS, PKE, NHX и другие, что обеспечивало устойчивость к солевому стрессу. В обзоре рассмотрено влияние засоления на растения с учетом ионного гомеостаза, антиоксидантной защиты, участвующих белков, возможного применения трансгенных растений и использования биоинформатики для противодействия этому стрессовому фактору. Представлен обзор предыдущих исследований солевого стресса, призванный помочь исследователям найти потенциальное решение этой растущей экологической угрозы.