Растения подвержены комплексному действию повреждающих факторов различной физической природы. Важнейшими из них являются температура и доступность влаги, поскольку эти два фактора в значительной мере определяют географический ареал распространения видов и урожайность важнейших сельскохозяйственных и технических культур. На растения негативно влияют неблагоприятные глобальные изменения климата. Следствием этих изменений является возрастание нестабильности регионального климата и усиление аридизации верхнего корнеобитаемого слоя почвы. Помимо этого, с каждым годом все более угрожающие масштабы принимает техногенное загрязнение окружающей среды, что, в свою очередь, приводит к снижению биоразнообразия дикорастущих видов и к падению продуктивности агробиоценозов. Разработка современных биотехнологий сохранения и повышения урожая в неблагоприятных условиях произрастания лимитируется слабыми знаниями механизмов адаптации и устойчивости растений. В этой связи, физиологи растений должны исследовать механизмы адаптации на различных уровнях организации растительной системы, что предполагает понимание закономерностей интегративного ответа растений на повреждающее воздействие: от рецепции и трансдукции стрессорного сигнала, создания и функционирования общих и специализированных защитных систем и до формирования урожая. Для достижения этой цели необходимо использовать не только традиционные методы исследования физиологии и биохимии растений, но и методы молекулярной биологии, генной инженерии, биоинформатики, геномики, протеомики и метаболомики.
В данном и последующих номерах нашего журнала будут опубликованы некоторые материалы Симпозиума “Растение и стресс”, отражающие современные направления исследований стратегий и механизмов адаптации растений к различным экстремальным условиям (низким и высоким температурам, гипоксии, водному дефициту, солям тяжелых металлов, ионизирующей радиации, импульсным магнитным полям, биопатогенам и др.).
Не претендуя на подробный анализ представленных для публикации материалов, следует, тем не менее, отметить, что значительная их часть посвящена изучению общих механизмов устойчивости растений в различных неблагоприятных условиях, к которым можно отнести защитные антиоксидантные системы, совместимые осмолиты, обладающие множественным стресс-протекторным действием и свойствами химических шаперонов, и, наконец, молекулярные шапероны. Представляют несомненный интерес данные по кросс-адаптации растений к низким положительным температурам (или ионизирующей радиации) и биопатогенам, а также доказательство защитной роли виолаксантинового и диадиноксантинового циклов в условиях стресса.
Так, показано, что в ответ на действие тяжелых металлов растения ячменя отвечают изменением интенсивности транскрипции ряда хлоропластных генов; при этом кадмий блокирует процесс сплайсинга транскрипта хлоропластного гена rpl16. Исследованы особенности экспрессии генов транс-факторов и Cor-генов в проростках пшеницы и трансгенных растениях рапса. Суперэкспрессия гена транс-фактора Osmyb4 риса в растениях рапса сопровождается повышением холодоустойчивости за счет повышения содержания совместимых осмолитов и антиоксидантов фенольной природы. Продемонстрировано вовлечение оксида азота, ионов кальция и фитогормонов в регуляцию активности антиоксидантных систем при ответе растений на гипотермию, высокие концентрации солей тяжелых металлов и обезвоживание. Представлены результаты оценки потенциальных возможностей восстановления разрушенных техногенным загрязнением северотаежных растительных сообществ путем семенного размножения растений и, наконец, обоснована целесообразность использования корней как тест-объектов для исследования ответов растений на стрессоры различной природы.
Мы надеемся, что этот тематический номер журнала будет полезен не только для тех исследователей, которые уже работают в данной области, но и для тех, кто лишь выбирает свой путь в науке. Наконец, мы благодарим всех авторов и рецензентов, кто участвовал в подготовке данного выпуска.

© 2011 г. Вл. В. Кузнецов, В. П. Холодова