Регуляция стрессовых реакций растений фитогормонами

Введение: Поскольку растения ведут прикреплённый образ жизни, они часто подвергаются воздействию широкого спектра абиотических и биотических стрессовых факторов. К абиотическим стрессовым факторам относятся засуха, жара, холод и засоление, а биотические стрессы вызывают главным образом бактерии, грибы, вирусы, нематоды и насекомые. Для адаптации к неблагоприятным условиям растения выработали хорошо развитые механизмы распознавания стрессовых сигналов и оптимального регулирования роста. Фитогормоны играют важную роль в адаптации растений к неблагоприятным условиям среды. Разветвлённые сети гормональной сигнализации и их способность к перекрёстному взаимодействию делают фитогормоны важными посредниками защитных реакций.

Результаты: Результаты недавних исследований помогли прояснить сложную организацию сигнальных сетей и взаимодействие между различными путями гормональной сигнализации. В этом обзоре обобщены данные о роли основных фитогормонов в регуляции реакций на абиотические и биотические стрессы; особое внимание уделено значению взаимодействия гормонов для формирования сложного и эффективного стрессового ответа. В начале обзора отдельно рассмотрены роли абсцизовой кислоты, салициловой кислоты, жасмонатов и этилена. Затем обсуждается их взаимодействие, а также взаимодействие с гормонами, стимулирующими рост: гиббереллинами, ауксинами и цитокининами. Примеры такого взаимодействия приведены для отдельных абиотических и биотических стрессовых факторов. Регуляция покоя и прорастания семян иллюстрирует тонкий баланс между двумя ключевыми гормонами — абсцизовой кислотой и гиббереллинами, — определяющий реакцию растений на сигналы среды.

Выводы: Сложная сеть взаимодействий между многочисленными и нередко взаимозаменяемыми промежуточными звеньями сигнальных путей только начинает проясняться. Применение в будущих исследованиях системно-биологических подходов на уровне генома позволит лучше понять развитие растений. Поэтому выявление дополнительных механизмов взаимодействия различных гормонов, координирующих рост в условиях стресса, станет важным направлением исследований абиотического стресса. Это поможет обнаружить ключевые точки генетической регуляции, которые можно использовать для создания стрессоустойчивых сельскохозяйственных культур.