Actualizaciones y perspectivas: regulación morfológica, fisiológica y molecular en la respuesta de los cultivos al estrés por anegamiento
Autores: Yang, Lu; Li, Na; Liu, Yang; Miao, Pengfei; Liu, Ji; Wang, Zhi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Actualizaciones y perspectivas: regulación morfológica, fisiológica y molecular en la respuesta de los cultivos al estrés por anegamiento
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Clima extremo
Anegamiento
Crecimiento de plantas
Respuesta al estrés
Cría genética
Estrés abiótico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Con la frecuente aparición de fenómenos climáticos extremos como tifones e intensas lluvias, el anegamiento se ha convertido en una de las amenazas más importantes para el crecimiento y la producción de cultivos a nivel global. El anegamiento limita el acceso de las plantas al oxígeno y la luz, lo que conlleva cambios desfavorables en el metabolismo que perturban el crecimiento y desarrollo de las plantas. Para escapar del daño por hipoxia o promover la difusión de oxígeno a los órganos sumergidos, las plantas responden al estrés por anegamiento regulando su estructura morfológica, fotosíntesis, respiración, metabolismo energético y biosíntesis/transducción de hormonas vegetales endógenas. Las raíces adventicias (AR), el aerénquima y el entrenudo del tallo son las principales estructuras objetivo para la adaptación al anegamiento. Se revisa el mecanismo molecular de supervivencia de los cultivos en condiciones de anegamiento y los genes clave relacionados con la fotosíntesis, la homeostasis de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la transducción de señales de etileno. También se han elucidado los avances recientes en el estudio de las interacciones entre diversas vías regulatorias y se ha destacado el importante papel de la memoria del estrés y los mecanismos de estrés cruzado en la respuesta de las plantas al estrés abiótico, lo que indica la importancia de las modificaciones epigenéticas. Sobre la base de lo anterior, se proponen la dirección de investigación y el enfoque de las plantas para hacer frente al estrés por anegamiento en el futuro. Esta revisión proporciona ricos recursos genéticos y una base teórica para mejorar la cría genética de la resistencia de los cultivos al anegamiento.
Descripción
Con la frecuente aparición de fenómenos climáticos extremos como tifones e intensas lluvias, el anegamiento se ha convertido en una de las amenazas más importantes para el crecimiento y la producción de cultivos a nivel global. El anegamiento limita el acceso de las plantas al oxígeno y la luz, lo que conlleva cambios desfavorables en el metabolismo que perturban el crecimiento y desarrollo de las plantas. Para escapar del daño por hipoxia o promover la difusión de oxígeno a los órganos sumergidos, las plantas responden al estrés por anegamiento regulando su estructura morfológica, fotosíntesis, respiración, metabolismo energético y biosíntesis/transducción de hormonas vegetales endógenas. Las raíces adventicias (AR), el aerénquima y el entrenudo del tallo son las principales estructuras objetivo para la adaptación al anegamiento. Se revisa el mecanismo molecular de supervivencia de los cultivos en condiciones de anegamiento y los genes clave relacionados con la fotosíntesis, la homeostasis de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la transducción de señales de etileno. También se han elucidado los avances recientes en el estudio de las interacciones entre diversas vías regulatorias y se ha destacado el importante papel de la memoria del estrés y los mecanismos de estrés cruzado en la respuesta de las plantas al estrés abiótico, lo que indica la importancia de las modificaciones epigenéticas. Sobre la base de lo anterior, se proponen la dirección de investigación y el enfoque de las plantas para hacer frente al estrés por anegamiento en el futuro. Esta revisión proporciona ricos recursos genéticos y una base teórica para mejorar la cría genética de la resistencia de los cultivos al anegamiento.