Современное состояние и перспективы эндофитных микроорганизмов: перспективные кандидаты для управления абиотическими и биотическими стрессами в целях устойчивого развития сельского хозяйства и охраны окружающей среды

Во всём мире активно изучаются эндофитные микроорганизмы для повышения устойчивости сельского хозяйства и охраны окружающей среды. Эндофитные микроорганизмы, включая бактерии, актиномицеты и грибы, повсеместно обитают в тканях всех видов растений, не причиняя им вреда и не вызывая заболеваний. Эндофиты формируют симбиотические взаимоотношения с различными видами растений и способны регулировать многочисленные функции хозяина, включая устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам, рост и развитие, а также стимуляцию иммунной системы. Кроме того, эндофиты растений играют ведущую роль в круговороте питательных веществ, биодеградации и биоремедиации и широко используются во многих отраслях промышленности. Эндофиты особенно эффективно повышают растворимость минералов и металлов благодаря секреции клетками низкомолекулярных органических кислот и лигандов, специфичных к металлам, например сидерофоров, которые изменяют pH почвы и усиливают связывание. Наконец, эндофиты синтезируют различные высокоактивные биологически активные соединения, перспективные для создания новых лекарственных средств, антибиотиков и препаратов. Поиск новых вторичных метаболитов эндофитов способствовал развитию устойчивого сельского хозяйства, направленного на противодействие стрессовым факторам окружающей среды. Биотехнологические вмешательства с использованием эндофитов сыграли ключевую роль в улучшении сельскохозяйственных культур и снижении воздействия биотических и абиотических стрессов, таких как засуха, засоление, ксенобиотические соединения и тяжёлые металлы. Выявление у эндофитов предполагаемых генов, обеспечивающих устойчивость и толерантность сельскохозяйственных культур к болезням, а также генов, участвующих в накоплении и деградации загрязнителей, может открыть новые направления в сельскохозяйственных исследованиях и разработках. Кроме того, детальное молекулярное и биохимическое изучение механизмов проникновения эндофитов в организм растения-хозяина и его колонизации позволит эффективнее управлять продуктивностью культур в условиях меняющегося климата. Таким образом, в настоящем обзоре освещены современные тенденции исследований на основе базы данных SCOPUS, потенциальные биотехнологические методы применения эндофитных микроорганизмов для борьбы со стрессовыми факторами окружающей среды, влияющими на продуктивность сельскохозяйственных культур, будущие возможности использования эндофитов для повышения устойчивости растений к стрессам, а также их вклад в устойчивую ремедиацию опасных загрязнителей окружающей среды.