Hvordan jasmonatsignalering forbedres under fosformangeltilstande i plantefysiologi

1. Reduktion i nedbrydningen af ​​jasmonsyre (JA) :Fosformangel fører til et fald i aktiviteten af ​​JA-nedbrydende enzymer, såsom JA-carboxylmethyltransferase (JMT) og JA-aminosyntetase (JAR1). Som et resultat akkumuleres JA-niveauer i plantevævene, hvilket fører til forbedret jasmonat-signalering.

2. Øget biosyntese af JA :Under phosphormangeltilstande opreguleres ekspressionen af ​​gener involveret i JA-biosyntese, såsom lipoxygenase (LOX) og allenoxidsyntase (AOS). Dette resulterer i øget produktion af JA og dets forløber, 12-oxophytodienoic acid (OPDA).

3. Forbedret ekspression af JA-responsive gener :Fosformangel inducerer ekspressionen af ​​forskellige JA-responsive gener, herunder dem der koder for proteiner involveret i JA-signalering, forsvarsresponser og næringsstofopsamling. For eksempel øges ekspressionen af ​​gener, der koder for JA-receptorer, såsom CORONATINE INSENSITIVE 1 (COI1), under phosphor-mangelfulde forhold.

4. Crosstalk med andre signalveje :Fosformangel kan også modulere jasmonatsignalering gennem krydstale med andre signalveje, såsom salicylsyre (SA) og ethylenvejene. For eksempel øger fosformangel SA-signalering, som positivt kan regulere JA-signalering.

5. Ændringer i membranlipidsammensætning :Fosformangel påvirker sammensætningen af ​​membranlipider og ændrer cellemembranernes fluiditet og permeabilitet. Disse ændringer kan påvirke aktiviteten af ​​membranbundne proteiner, herunder dem, der er involveret i JA-signalering.

6. Root-to-Shoot-signalering :Fosformangel i rødder kan udløse produktionen af ​​JA og andre signalmolekyler, der transporteres til skud gennem xylemstrømmen. Denne langdistancesignalering kan resultere i systemiske reaktioner, herunder forbedret jasmonatsignalering i de overjordiske væv.

Samlet set fører fosformangel til et komplekst netværk af ændringer, der forbedrer jasmonatsignalering i planter. Dette forbedrer plantens forsvarsreaktioner, næringsstofoptagelse og tilpasning til stressforhold. Yderligere forskning er nødvendig for at belyse de detaljerede molekylære mekanismer, der ligger til grund for reguleringen af ​​jasmonat-signalering under fosfor-mangelfulde forhold.