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植物周期水平上的干旱胁迫记忆研究进展

2022/8/24
植物是固着的有机体,它们的生存依赖于它们应对动态、紧张环境的策略。迫切需要提高作物对反复逆境的适应能力,以缓解其对产量的负面影响。虽然在过去的几十年里,对植物适应干旱的了解有了很大的提高,但最近的研究已经解决了植物对反复胁迫的反应。


不同的转录模式发生在对反复胁迫处理的反应中。基因表达水平是相对于非逆境植物的表达水平。记忆基因改变了对后续压力的转录反应。(A)具有[+/+]或[−/−]表达模式的记忆基因;(B)具有[+/−]或[−/+]表达模式的记忆基因;(C)具有[=/+]或[=/−]表达模式的记忆基因;(D)对每种压力反应相似的非记忆基因。改编自Ding等人。

本文综述了植物对多种干旱事件反应的主要研究成果,并论证了植物记忆干旱胁迫的能力。压力记忆被描述为一种启动效应,与单一的压力事件相比,允许对重复的压力做出不同的反应。


土壤-植物系统中的水分胁迫记忆。 (A) 第一次水分胁迫对植物生理(绿色框)、生化(红色框)和分子(黄色框)植物反应以及土壤微生物群落(白色和棕色框)的影响。 (B) 植物的信息存储和再浇水对土壤的影响。 (C) 引发增强的植物对第二次水分胁迫的反应。

在这里,通过特别关注植物周期水平上的水分胁迫记忆,作者描述了作物以及模式植物拟南芥在分子、生理和形态水平上的不同潜在过程。此外,还提出了一个研究干旱胁迫记忆的概念分析框架。最后,强调了植物与土壤微生物之间的相互作用,在反复胁迫中的重要作用,因为它们的可塑性在支持植物的整体抗逆性方面起着关键作用。

来源:MDPI.Drought Stress Memory at the Plant Cycle Level: A Review.by Cécile Jacques,Christophe Salon,Romain L. Barnard,Vanessa Vernoud and Marion Prudent
https://doi.org/10.3390/plants10091873