Роль кремния в снижении окислительного повреждения растений при абиотическом стрессе

Накопление активных форм кислорода (АФК) и их разрушительное воздействие на клеточные органеллы характерны для растений, подвергающихся абиотическим стрессам. Растения располагают эффективными защитными механизмами, включая антиоксидантные системы, которые противодействуют окислительному стрессу, вызванному АФК. Кремний выступает важным регулятором защитных механизмов растений при воздействии неблагоприятных факторов среды; его поглощение из почвы обеспечивается системой различных переносчиков кремния. В растениях кремний откладывается под кутикулой и в клеточной стенке, помогая клеткам уменьшать повреждающее действие стрессовых факторов. Кроме того, кремний повышает устойчивость к токсическому воздействию АФК, что часто лежит в основе его способности повышать устойчивость растений к различным видам абиотического стресса, включая засоление, засуху и токсичность металлов. Кремний усиливает способность обработанных растений обезвреживать АФК, регулируя антиоксидантную защиту, а также экспрессию ключевых генов, связанных с ослаблением окислительного стресса и метаболизмом гормонов. При совместном применении с другими внешними стимулами кремний дополнительно способствует удалению АФК. В настоящем обзоре рассмотрены последние данные о способности кремния регулировать антиоксидантную защиту растений в ответ на окислительный стресс, вызванный различными абиотическими факторами. Также обобщены сведения о взаимодействии кремния с другими сигнальными молекулами, включая оксид азота, АФК, полиамины и фитогормоны, при защите растений от окислительного повреждения, обусловленного абиотическим стрессом.