Защитная и оборонительная роль антоцианов при абиотических и биотических стрессах у растений: новое применение в устойчивом сельском хозяйстве

Глобальное потепление является основной причиной абиотических и биотических стрессов, снижающих рост и продуктивность растений. Различные стрессовые факторы, включая засуху, низкую и высокую температуру, нападение патогенов и засоление, отрицательно влияют на рост и развитие растений. Поскольку растения являются прикреплёнными организмами, они не могут избежать этих неблагоприятных условий. Однако у растений формируется множество механизмов, позволяющих переносить, противостоять и минимизировать воздействие факторов окружающей среды. Антоцианы служат одним из примеров соединений, смягчающих стресс. Они способствуют росту и развитию растений, усиливая накопление антоцианов, что повышает устойчивость к различным биотическим и абиотическим стрессам. В первичном метаболизме растений антоцианы повышают интенсивность фотосинтеза, регулируют проницаемость мембран, усиливают экспрессию многих генов, кодирующих ферменты биосинтеза антоцианов, и оптимизируют усвоение питательных веществ. В целом при различных абиотических и биотических стрессах повышается экспрессия большинства ключевых генов путей биосинтеза антоцианов. В настоящем обзоре рассматривается устойчивость растений к различным абиотическим и биотическим стрессам, опосредованная антоцианами. Кроме того, обобщены данные о генетически модифицированных стрессоустойчивых культурах, полученных благодаря гиперэкспрессии генов биосинтеза антоцианов или его регуляции. Таким образом, обзор содержит современное описание различных механизмов передачи сигналов, регулирующих или усиливающих накопление антоцианов в условиях стресса.