Изменения эпигенетических характеристик у бобовых культур в условиях абиотических стрессов

Бобовые культуры обладают высокой пищевой ценностью для человека и сельскохозяйственных животных. В условиях глобального изменения климата создание стрессоустойчивых культур имеет решающее значение для обеспечения глобальной продовольственной безопасности. Благодаря способности фиксировать азот бобовые также важны для устойчивого сельского хозяйства. Различные абиотические стрессы, включая засоление, засуху и повышенную температуру, отрицательно влияют на продуктивность бобовых культур. Ответ растений на абиотические стрессы включает сложные клеточные процессы, в том числе сигнальные пути стрессовых гормонов, метаболические перестройки и регуляцию транскрипции. Эпигенетические механизмы играют ключевую роль в регуляции экспрессии генов на транскрипционном и посттранскрипционном уровнях. Всё больше данных свидетельствует о важности эпигенетической регуляции ответов бобовых на абиотические стрессы; в последних исследованиях область изучения расширилась до эпигеномного уровня благодаря применению технологий секвенирования нового поколения. В настоящем обзоре обобщены и рассмотрены современные представления об участии эпигенетических характеристик, включая метилирование ДНК, модификации гистонов и некодирующие РНК, в ответах бобовых культур на абиотические стрессы. Поскольку большинство имеющихся данных посвящено отдельным аспектам этих эпигенетических характеристик, для более глубокого понимания динамического состояния хроматина и его роли в регуляции транскрипции необходимы интегративные исследования с использованием многослойных омиксных данных. В будущих исследованиях также необходимо оценить наследуемость эпигенетических модификаций, чтобы применять их для повышения стрессоустойчивости бобовых культур посредством стабильной эпигенетической оптимизации экспрессии генов.