Біотехнологічний потенціал ендофітних мікроорганізмів у підвищенні стійкості рослин до абіотичних стресів

Abstract

У статті висвітлено останні досягнення у вивченні ролі ендофітів у підвищенні стійкості рослин в умовах абіотичних стресів: теплових, сольових, холодових стресів та впливу важких металів. Встановлено, що за підвищення температур (що є основним стресовим фактором в умовах змін клімату) ендофітні мікроорганізми різних таксономічних груп стимулюють ріст коренів рослин таким чином підвищуючи її здатність отримувати вологу та стійкість. Ендофіти посилюють стійкість рослин до сольового стресу впливаючи на експресію генів, що регулюють іонний баланс. В умовах антропогенного забруднення (особливо у зоні бойових дій) важливою є здатність ендофітів утворювати хелати для зв’язування з іонами металів, що ефективно обмежує токсичність катіонів кадмію. Шляхом активації окисно-відновних систем рослини-хазяїна ендофіти зменшують токсичну дію іонів марганцю на рослини. Отже, ендофіти становлять важливий біотехнологічний ресурс для покращення стійкості рослин до стресових умов. Використання ендофітів у сільському та лісовому господарствах може підвищити стабільність екосистем, зменшити необхідність у застосуванні хімічних речовин та сприяти збереженню навколишнього середовища. This article reviews recent advances in understanding the role of endophytes in enhancing plant resistance under abiotic stress conditions, including thermal, saline, cold stresses, and heavy metal exposure. It has been established that with increasing temperatures (which is the main stress factor in climate change), endophytic microorganisms of different taxonomic groups stimulate the growth of plant roots, thus increasing their ability to obtain moisture and resistance. Endophytes enhance plant resistance to salt stress by influencing the expression of the regulate ion balance genes. In conditions of anthropogenic pollution (especially in the war zone), the ability of endophytes to form chelates for metal ions binding is important to effectively limits the toxicity of cadmium cations. By activating the redox systems of the host-plant, endophytes reduce the toxic effect of manganese ions on plants. Thus, endophytes represent a valuable biotechnological resource for enhancing plant resilience to stress conditions. Their application in agriculture and forestry has the potential to improve ecosystem stability, reduce the reliance on chemical agents, and promote environmental sustainability.