Разработка сельскохозяйственных культур, устойчивых к изменению климата: повышение толерантности растений к сочетанию стрессовых факторов

Глобальное потепление и изменение климата приводят к тревожному увеличению частоты и интенсивности различных абиотических стрессов — засух, волн жары, внезапных похолоданий и наводнений, — отрицательно влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур и вызывающих дефицит продовольствия. Изменение климата также меняет состав и поведение популяций насекомых и патогенов, что во всём мире дополнительно снижает урожайность. Дополнительные ограничения для сельского хозяйства создают растущие объёмы загрязнителей антропогенного происхождения, а также негативное влияние изменения климата на микробиом почвы. Хотя в лаборатории растения обычно изучают в условиях воздействия отдельных стрессовых факторов, в поле растения могут одновременно или последовательно подвергаться воздействию множества стрессов, загрязнителей и вредителей, что приводит к сочетанию стрессовых факторов. Ожидается, что изменение климата повысит частоту и интенсивность таких сочетаний — например, волн жары, сопровождающихся засухой, наводнением или другими абиотическими стрессами, воздействием загрязнителей и/или патогенов, — поэтому необходимо целенаправленно изучать влияние сочетания стрессовых факторов на сельскохозяйственные культуры. Это особенно важно, поскольку многочисленные исследования показали: реакция растений на сочетание стрессов уникальна и не может быть предсказана на основании изучения каждого отдельного компонента такого сочетания. Поэтому стратегии повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к определённому стрессу могут оказаться неэффективными при сочетании этого стресса с другими факторами. В настоящем обзоре рассмотрены последние исследования сочетания стрессовых факторов у разных растений и предложены новые подходы и направления для создания сельскохозяйственных культур, устойчивых к сочетанию стрессов и изменению климата.