Source–Sink Communication: Regulated by hormone, nutrient, and stress cross-signaling

Resumo

A comunicação entre órgãos fonte (exportadores de fotoassimilados) e órgãos dreno (importadores de carbono fixado) desempenha um papel central na assimilação e partição de carboidratos durante o crescimento e desenvolvimento das plantas. A produtividade das culturas depende da força de dreno e da atividade de fonte, que são reguladas por uma complexa rede de sinalização envolvendo açúcares, hormônios e fatores ambientais. No entanto, componentes-chave subjacentes às vias de sinalização que regulam a comunicação entre fontes e drenos estão apenas começando a ser descobertos. Aqui, discutimos avanços recentes na nossa compreensão dos mecanismos moleculares que regulam a mobilização de açúcares durante o desenvolvimento de sementes e o estabelecimento de plântulas em cereais, os quais fornecem a maior parte da nutrição para os seres humanos. A compreensão desses mecanismos pode oferecer estratégias para aumentar a produtividade agrícola.

Abstract

Communication between source organs (exporters of photoassimilates) and sink organs (importers of fixed carbon) has a pivotal role in carbohydrate assimilation and partitioning during plant growth and development. Plant productivity is enhanced by sink strength and source activity, which are regulated by a complex signaling network encompassing sugars, hormones, and environmental factors. However, key components underlying the signaling pathways that regulate source–sink communication are only now beginning to be discovered. Here, we discuss recent advances in our understanding of the molecular mechanisms regulating sugar mobilization during seed development and seedling establishment in cereals, which provide the majority of nutrition for humans. Insights into these mechanisms may provide strategies for improving crop productivity.