Сорго в засушливых регионах: морфологические, физиологические и молекулярные реакции на засуху

Засуха отрицательно влияет на урожайность и пищевую ценность сорго. Однако в центрах разнообразия этой культуры существуют устойчивые генотипы, по-разному реагирующие на засуху на молекулярном и физиологическом уровнях. Сорго имеет большое экономическое значение и служит основным продуктом питания более чем для полумиллиарда человек в развивающихся странах, преимущественно в засушливых и полузасушливых регионах, где засуха является одним из основных факторов, ограничивающих урожайность. Хотя сорго в целом считают засухоустойчивой культурой, засуха по-прежнему существенно снижает его урожайность и пищевую ценность в основных регионах возделывания. Поэтому для повышения засухоустойчивости культуры необходимо понимать как последствия стресса, так и ответные реакции растения. Целью настоящего обзора было углубить представления о засухоустойчивости сорго и внести вклад в создание сортов, устойчивых к изменению климата. Обобщены данные о влиянии засухи на рост и развитие сорго, включая изменение осмотического потенциала, препятствующее прорастанию и развитию зародышевых структур, снижение интенсивности фотосинтеза и нарушение донорно-акцепторных отношений, что, в свою очередь, влияет на налив семян и часто проявляется значительным снижением урожайности и качества зерна. Представлены механизмы ответа сорго на засуху, включающие морфологические, физиологические и молекулярные изменения. Рассмотрены современные представления о генетической основе засухоустойчивости сорго, что важно для более эффективного использования его генетических ресурсов при создании улучшенных сортов. Кроме того, обсуждено взаимодействие засухи с другими абиотическими стрессами и биотическими факторами, которые могут повышать уязвимость культуры или усиливать её засухоустойчивость. Согласно рассмотренным данным, современные методы селекции, по-видимому, позволяют создавать местно адаптированные сорта сорго, сочетающие засухоустойчивость и высокую пищевую ценность.