Растительные вторичные метаболиты: оружие в борьбе с биотическим стрессом

Повышение глобальной температуры также способствует размножению вредителей и патогенов, что ставит под угрозу продовольственную безопасность во всем мире. Поскольку растения неподвижны и лишены иммунной системы, они выработали особые механизмы адаптации. В этих механизмах разнообразные вторичные метаболиты служат своеобразным оружием, позволяющим преодолевать неблагоприятные воздействия, адаптироваться к меняющимся условиям среды и выживать в неблагоприятных обстоятельствах. К вторичным метаболитам растений относятся фенольные соединения, алкалоиды, гликозиды и терпеноиды, которые накапливаются в специализированных структурах, таких как млечники, трихомы и смоляные ходы. Вторичные метаболиты защищают растения от факторов биотического стресса: отпугивают их, привлекают естественных врагов вредителей или оказывают на них токсическое действие. Современные омикс-технологии позволяют изучать структурные и функциональные свойства этих метаболитов, а также пути их биосинтеза. Более глубокое понимание ферментативной регуляции и молекулярных механизмов способствует использованию вторичных метаболитов в современных подходах к борьбе с вредителями, включая применение биопестицидов и интегрированную защиту растений. В настоящем обзоре представлены основные вторичные метаболиты растений, играющие значимую роль в повышении устойчивости к биотическому стрессу. Рассмотрено их участие в прямых и косвенных защитных механизмах, а также особенности накопления в тканях растений. Кроме того, обсуждается значение метаболомных подходов для выяснения роли вторичных метаболитов в устойчивости к биотическому стрессу. Рассмотрено применение метаболической инженерии в селекции на устойчивость к биотическому стрессу, а также использование вторичных метаболитов для устойчивой борьбы с вредителями.