Протеомные подходы к выявлению механизмов ответа сельскохозяйственных культур на солевой стресс

Солевой стресс — неблагоприятное последствие глобального изменения климата, отрицательно влияющее на рост и урожайность сельскохозяйственных культур. Это второй по значимости абиотический фактор, нарушающий морфологические, физиолого-биохимические и молекулярные процессы при прорастании семян и развитии растений. Ответ на засоление включает регуляцию биосинтеза гормонов, поддержание ионного гомеостаза, работу антиоксидантной системы защиты и накопление осмопротекторов, что помогает смягчить последствия стресса. Для преодоления повреждающего действия высокой концентрации солей растения задействуют гены, белки и метаболиты, участвующие в ответе на засоление. Повышение солеустойчивости культурных растений крайне необходимо для устойчивого развития сельского хозяйства в глобальном масштабе. Новые белковые маркеры, применяемые для повышения устойчивости культур к засолению, выявляют с помощью протеомных методов. По сравнению с подходами, основанными на одном методе, совместное использование геномных инструментов и экзогенно применяемых химических веществ открывает широкие возможности для решения проблем, вызванных солевым стрессом. Взаимодействие белков и генов, участвующих в ответе на засоление, — недостающее звено в понимании солеустойчивости. Разрабатывать солеустойчивые сорта можно с помощью комплексного подхода, объединяющего протеомику, метаболомику, геномику и инструменты редактирования генома. В обзоре обобщены современные данные о морфологических, физиологических и молекулярных механизмах ответа на засоление и солеустойчивости сельскохозяйственных культур. Рассматривается значение протеомных подходов для повышения солеустойчивости различных культур, а также комплексного омиксного подхода для обеспечения глобальной продовольственной безопасности. Новые белки, реагирующие на солевой стресс, могут стать перспективными кандидатами для дальнейшей селекции на солеустойчивость.