Взаимодействия растений и микробиома в изменяющемся мире: реакции, последствия и перспективы

Изменение климата повышает глобальную температуру, а во многих регионах — частоту и интенсивность засух. Эти антропогенные стрессы создают значительную угрозу состоянию растений и урожайности сельскохозяйственных культур. Микробиом, ассоциированный с растением, регулирует воздействие биотических и абиотических стрессов на приспособленность растений. Однако вызванные изменением климата изменения состава и активности микробиома растений могут влиять на функции растения-хозяина. В настоящей работе обобщены последние достижения в понимании влияния изменения климата — потепления и засухи — на взаимодействия растений и микробиома, а также на их экологические функции на уровнях от генома до экосистемы. Определены пробелы в знаниях, предложены новые концепции и рекомендации по перспективным направлениям исследований. Предполагается, что в краткосрочной перспективе — от нескольких лет до нескольких десятилетий — адаптация растений к изменению климата в основном определяется микробиомом, тогда как в долгосрочной перспективе — от столетий до тысячелетий — адаптация растений в равной степени определяется экоэволюционными взаимодействиями между микробиомом и растением-хозяином. Более глубокое понимание реакции взаимодействий растений и микробиома на изменение климата, а также механизмов, посредством которых микробиом способен смягчать его негативные последствия, позволит повысить точность прогнозов влияния изменения климата на первичную продукцию и будет способствовать разработке инструментов управления и мер государственной политики для повышения устойчивости растительных систем.