Πώς ενισχύεται η σηματοδότηση jasmonate υπό συνθήκες με έλλειψη φωσφόρου στη φυσιολογία των φυτών

Η σηματοδότηση Jasmonate (JA) είναι μια σημαντική οδός στη φυσιολογία των φυτών που διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο σε διάφορες διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένων των αμυντικών αντιδράσεων, της αναπαραγωγικής ανάπτυξης και της γήρανσης. Η ανεπάρκεια φωσφόρου (P) είναι ένα κοινό περιβαλλοντικό στρες που μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών. Υπό συνθήκες με έλλειψη Ρ, η σηματοδότηση JA ενισχύεται συχνά, οδηγώντας σε αλλοιωμένες φυσιολογικές αντιδράσεις στα φυτά. Ακολουθεί ο τρόπος με τον οποίο η σηματοδότηση JA ενισχύεται υπό συνθήκες με έλλειψη P:

1. Ενισχυμένη παραγωγή προδρόμων JA:

Η ανεπάρκεια Ρ μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση των επιπέδων των προδρόμων JA, όπως το λινολενικό οξύ και το άλφα-λινολενικό οξύ. Αυτοί οι πρόδρομοι είναι απαραίτητοι για τη βιοσύνθεση JA και η συσσώρευση τους υπό συνθήκες με έλλειψη P παρέχει τα απαραίτητα δομικά στοιχεία για την παραγωγή JA.

2. Επαγωγή γονιδίων βιοσύνθεσης JA:

Η ανεπάρκεια Ρ ενεργοποιεί την έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στη βιοσύνθεση JA, όπως η συνθετάση της λιποξυγενάσης (LOX) και του αλλενίου οξειδίου (ΑΟ). Αυτά τα γονίδια κωδικοποιούν τα ένζυμα που καταλύουν τη μετατροπή των προδρόμων JA σε JA. Η ανοδική ρύθμιση αυτών των γονιδίων οδηγεί σε αυξημένη παραγωγή JA σε φυτά υπό συνθήκες με έλλειψη Ρ.

3. Μειωμένη αποικοδόμηση JA:

Η ανεπάρκεια Ρ μπορεί επίσης να μειώσει τη δραστικότητα των ενζύμων που είναι υπεύθυνες για την αποικοδόμηση JA, όπως οι υδρολάσες συζυγών JA καρβοξυλίου μεθυλοτρανσφεράσης (JMT) και Ja-αμινοξέων (βάζα). Αυτή η μειωμένη αποικοδόμηση επιτρέπει στην συσσώρευση και παραμένουν ενεργή στην JA σε φυτικούς ιστούς, ενισχύοντας τη σηματοδότηση JA.

4. Cross-Talk με άλλες οδούς σηματοδότησης:

Η ανεπάρκεια Ρ μπορεί να προκαλέσει διασταυρούμενη συζήτηση μεταξύ σηματοδότησης JA και άλλων οδών ορμονών, όπως σηματοδότηση αιθυλενίου και σαλικυλικού οξέος (SA). Αυτή η διασταυρούμενη συζήτηση μπορεί να οδηγήσει στη συνεργιστική ρύθμιση διαφόρων φυσιολογικών διεργασιών και να ενισχύσει περαιτέρω τις αποκρίσεις JA υπό συνθήκες ανεπαρκείς Ρ.

5. Ενισχυμένη δραστηριότητα υποδοχέα JA:

Η ανεπάρκεια Ρ μπορεί επίσης να επηρεάσει τη δραστηριότητα και την έκφραση των υποδοχέων JA, όπως ο υποδοχέας μη ευαίσθητης σε κορώνα (COI1). Αυτός ο υποδοχέας είναι ζωτικής σημασίας για την αντίληψη JA και την κατάντη σηματοδότηση. Υπό συνθήκες με έλλειψη Ρ, η δραστηριότητα COI1 μπορεί να ενισχυθεί, οδηγώντας σε αυξημένη ευαισθησία στην JA και ενίσχυση της σηματοδότησης JA.

Η ενισχυμένη σηματοδότηση JA υπό συνθήκες με έλλειψη P βοηθά τα φυτά να προσαρμοστούν και να ανταποκριθούν στο θρεπτικό στρες. Μπορεί να προκαλέσει διάφορες φυσιολογικές αλλαγές, συμπεριλαμβανομένης της προώθησης της ανάπτυξης των ριζών, της μεταβολής της ριζικής αρχιτεκτονικής, της διαμόρφωσης της πρόσληψης θρεπτικών ουσιών και της επαγωγής αμυντικών αποκρίσεων. Αυτές οι αλλαγές βοηθούν τα φυτά να αντιμετωπίσουν την ανεπάρκεια P και να βελτιστοποιήσουν την κατανομή των πόρων για να εξασφαλίσουν την επιβίωση και την αναπαραγωγική επιτυχία υπό προκλητικές συνθήκες.