AGRIS - 

2021

Чумикина, Людмила Васильевна | Арабова, Лидия Ивановна | Колпакова, Валентина Васильевна | Топунов, Алексей Федорович

Растения испытывают различные биотические и абиотические стрессы, которые вызывают потери урожая во всем мире. Предотвращение потерь урожая под действием этих факторов приобретает особое значение. Для этого важно понимать механизмы как подавления, так и стимулирования прорастания семян и разработать технологии контроля покоя и развития семян, чтобы избежать нежелательного прорастания в колосьях. Технологии генного переключения могут быть использованы для решения этой и аналогичных проблем в развитии семян. Недавние исследования показали, что классические фитогормоны – ауксины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен, гиббереллины контролируют все этапы онтогенеза растений. Помимо классических фитогормонов существуют относительно новые – брассиностероиды, жасмонаты, стриголактоны, салицилаты, которые заслуживают рассмотрения в отдельном обзоре. Все вместе эти соединения являются важными объектами метаболической инженерии для получения стрессоустойчивых сельскохозяйственных культур. В данном обзоре мы суммировали роль фитогормонов в развитии растений и устойчивости к абиотическим стрессам. Привели экспериментальные данные по транспорту фитогормонов, взаимодействию между ними, в результате которого активность определенного гормона может быть либо усилена, либо подалена. Мы выделили основные связи фитогормонов с акцентом на реакцию растений на абиотические стрессы и показали, что эффект отдельного гормона зависит от соотношения с другими фитогормонами и метаболитами. Дополнительные исследования в этом направлении помогут объяснить различные реакции на стресс и предоставят инструменты по улучшению устойчивости растений к стрессу. | Plants experience a variety of biotic and abiotic stresses that cause crop losses worldwide. Preventing crop losses due to these factors is of particular importance. For this, it is important to understand the mechanisms of both suppressing and stimulating seed germination and to develop technologies for controlling seed dormancy and development in order to avoid unwanted germination in the ears. Gene switching technologies can be used to address this and similar problems in seed development. Recent studies have shown that classical phytohormones - auxins, cytokinins, abscisic acid, ethylene, gibberellins - control all stages of plant ontogenesis. In addition to the classic phytohormones, there are relatively new ones - brassinosteroids, jasmonates, strigolactones, salicylates, which deserve consideration in a separate review. Together, these compounds are important metabolic engineering targets for the production of stress-resistant crops. In this review, we have summarized the role of phytohormones in plant development and resistance to abiotic stresses. Experimental data were presented on the transport of phytohormones, the interaction between them, as a result of which the activity of a certain hormone can be either enhanced or suppressed. We have identified the main links of phytohormones with an emphasis on the response of plants to abiotic stresses and have shown that the effect of an individual hormone depends on the ratio with other phytohormones and metabolites. Additional research along these lines will help explain different stress responses and provide tools to improve plant stress tolerance.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2021

Чумикина, Людмила Васильевна | Арабова, Лидия Ивановна | Колпакова, Валентина Васильевна | Топунов, Алексей Федорович

Plants experience a variety of biotic and abiotic stresses that cause crop losses worldwide. Preventing crop losses due to these factors is of particular importance. For this, it is important to understand the mechanisms of both suppressing and stimulating seed germination and to develop technologies for controlling seed dormancy and development in order to avoid unwanted germination in the ears. Gene switching technologies can be used to address this and similar problems in seed development. Recent studies have shown that classical phytohormones - auxins, cytokinins, abscisic acid, ethylene, gibberellins - control all stages of plant ontogenesis. In addition to the classic phytohormones, there are relatively new ones - brassinosteroids, jasmonates, strigolactones, salicylates, which deserve consideration in a separate review. Together, these compounds are important metabolic engineering targets for the production of stress-resistant crops. In this review, we have summarized the role of phytohormones in plant development and resistance to abiotic stresses. Experimental data were presented on the transport of phytohormones, the interaction between them, as a result of which the activity of a certain hormone can be either enhanced or suppressed. We have identified the main links of phytohormones with an emphasis on the response of plants to abiotic stresses and have shown that the effect of an individual hormone depends on the ratio with other phytohormones and metabolites. Additional research along these lines will help explain different stress responses and provide tools to improve plant stress tolerance. | Растения испытывают различные биотические и абиотические стрессы, которые вызывают потери урожая во всем мире. Предотвращение потерь урожая под действием этих факторов приобретает особое значение. Для этого важно понимать механизмы как подавления, так и стимулирования прорастания семян и разработать технологии контроля покоя и развития семян, чтобы избежать нежелательного прорастания в колосьях. Технологии генного переключения могут быть использованы для решения этой и аналогичных проблем в развитии семян. Недавние исследования показали, что классические фитогормоны – ауксины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен, гиббереллины контролируют все этапы онтогенеза растений. Помимо классических фитогормонов существуют относительно новые – брассиностероиды, жасмонаты, стриголактоны, салицилаты, которые заслуживают рассмотрения в отдельном обзоре. Все вместе эти соединения являются важными объектами метаболической инженерии для получения стрессоустойчивых сельскохозяйственных культур. В данном обзоре мы суммировали роль фитогормонов в развитии растений и устойчивости к абиотическим стрессам. Привели экспериментальные данные по транспорту фитогормонов, взаимодействию между ними, в результате которого активность определенного гормона может быть либо усилена, либо подалена. Мы выделили основные связи фитогормонов с акцентом на реакцию растений на абиотические стрессы и показали, что эффект отдельного гормона зависит от соотношения с другими фитогормонами и метаболитами. Дополнительные исследования в этом направлении помогут объяснить различные реакции на стресс и предоставят инструменты по улучшению устойчивости растений к стрессу.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation