Комплексные реакции растений на засуху и тепловой стресс в условиях изменения климата

Глобальное изменение климата, вероятно, приведёт к увеличению потерь урожая сельскохозяйственных культур под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды. В частности, тепловой стресс и засуха — основные факторы, отрицательно влияющие на развитие и размножение растений; ранее проведённые исследования показали, как эти стрессы вызывают физиологические и молекулярные реакции растений. В настоящем обзоре систематизированы современные представления о влиянии засухи, жары и их сочетания на состояние растений, включая сельскохозяйственные культуры, посредством изменения устьичной проводимости, фотосинтетической активности, окислительного статуса клеток, метаболомных профилей и молекулярных механизмов передачи сигналов. Кроме того, рассмотрены регуляторные факторы, реагирующие на стресс, включая факторы транскрипции и сигнальные факторы, которые играют ключевую роль в адаптации к засухе и тепловому стрессу и потенциально могут функционировать как центральные регуляторы ответных реакций на один или оба этих стресса. Также представлены последние результаты, полученные с помощью методов прямой генетики, которые выявили природные варианты генов сельскохозяйственных культур, имеющие критическое значение для хозяйственно ценных признаков в условиях засухи и/или жары. Наконец, приведён обзор применения результатов многолетних исследований в реальных сельскохозяйственных условиях для повышения устойчивости к засухе и/или тепловому стрессу. В обзоре обобщены современные представления о реакциях растений на засуху, жару и сочетание этих стрессовых факторов.