植物-土壤互作 |PLANT SOIL:植物适应恶劣土壤的激素调控

文摘   2024-12-05 07:03   德国  

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编译:贾蓉

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文章信息





原名:Moderate effects of distance to air-filled macropores on denitrification potentials in soils

期刊:Plant and soil

在线发表时间:2024.11.27

第一单位:国际膜生物学与环境研究中心/佛山科学技术学院/农业与生物工程学院

文章摘要
植物的生长和发育显著受到不利土壤和环境条件的影响,如极端温度、干旱、盐碱、洪涝或养分相关障碍。为了优化其性能并适应恶劣的土壤条件,植物会调整根系结构,并触发一系列信号级联反应,以重新编程与土壤中水分和养分吸收以及毒性元素排出相关的关键运输蛋白的表达水平和运作。这两个过程都强烈依赖于由胁迫引起的植物激素水平的变化,这些植物激素在转录和翻译后调控根系或地上部分功能的上游起作用

1.养分缺乏与毒害

饥饿能够诱植物激素(如脱落酸ABA和茉莉酸JA)、活性氧(ROS)以及糖分。茉莉酸是一种胁迫激素,在植物适应恶劣土壤中发挥关键作用(Hewedy等,2023)。

缺乏条件下,拟南芥、豌豆和油菜中茉莉酸的生成和信号传导均增强。茉莉酸信号与顶芽损伤和细胞壁结构破坏相关。

茉莉酸通过调控磷饥饿系统性诱导(PSSI)基因的上游信号,调整侧根和根毛的生长速度与发育,从而调节根系结构。表明茉莉酸可以应用于改良土壤中磷分布不均或施肥效率较低的农作物生长。

供应的波动不仅改变了独脚金内酯的产生,还调控了氮、硫和铁等其他关键养分的吸收。

2.干旱和盐胁迫

脱落酸(ABA)直接参与气孔开闭的调控,从而优化CO2同化与蒸腾失水之间的平衡;

ABA通过直接和间接途径控制根毛的生长;

ABA通过ABA反应元件(ABRE)结合因子3ABF3)与RHD6蛋白的相互作用,在盐胁迫条件下抑制根毛的发育,从而减少根部对有毒Na⁺的吸收;

褪黑素(MET)和水杨酸(SA)均可显著促进植物生长、水分利用效率以及产量构成。

原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-024-07065-z   

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