Crosstalk between strigolactones and major hormones in plants under abiotic stresses

Resumo

Estressores abióticos representam uma ameaça à sobrevivência da vida vegetal na Terra. As estrigolactonas (SLs) são reguladores de crescimento encontrados em plantas que são essenciais para controlar como as plantas se desenvolvem, especialmente em resposta a estresses abióticos. É importante explorar várias abordagens para melhorar a sobrevivência das plantas e aumentar a resistência às mudanças climáticas. As estrigolactonas são moléculas multifuncionais derivadas de β-caroteno que controlam vários processos vegetais como crescimento e desenvolvimento, tais como ramificação da parte aérea, crescimento de pelos radiculares (RH), senescência foliar e síntese de clorofila. Inicialmente reconhecidas por seu papel em relações parasitárias e simbióticas na rizosfera, as SL também desempenham um papel crucial em facilitar mecanismos de defesa resilientes a estressores abióticos, incluindo estresse térmico, frio, salinidade, seca, metais pesados e condições de estresse nutricional. Elas ativam outras vias responsivas a hormônios e induzem mudanças para aumentar a resistência e o desenvolvimento das plantas sob condições de estresse, regulando muitos processos fisiológicos e moleculares. Esta revisão foca nas maneiras pelas quais as SLs governam a arquitetura da planta e os processos de desenvolvimento, e como elas interagem com alguns outros hormônios vegetais, incluindo auxinas e citocininas. Há um conjunto limitado de genes implicados na produção de SLs e regulação, bem como fatores de transcrição regulatórios associados.

Abstract

Abiotic stressors pose a threat to the survival of plant life on Earth. Strigolactones (SLs) are growth regulators found in plants that are essential for controlling how plants develop, especially in response to abiotic stresses. It is important to explore various approaches to improve plant survival and increase resistance to climate change. Strigolactones are multifunctional molecules derived from β-carotene that control various plant processes like growth and development, such as shoot branching, root hairs (RH) growth, leaf senescence, and chlorophyll synthesis. Initially recognized for their role in parasitic and symbiotic relationships in the rhizosphere, SL also play a crucial part in facilitating resilient defensive mechanisms to abiotic stressors, including heat stress, chilling, salinity, drought, heavy metal, and nutrient stress conditions. They activate other hormonal-responsive pathways and induce changes to enhance resistance and plant development under stress conditions, regulating many physiological and molecular processes. This review focuses on the ways that SLs govern plant architecture and developmental processes, and how they interact with some other plant hormones including auxins and cytokinins. There is a limited set of genes implicated in the production of SLs and regulation, as well as associated regulatory transcription factors.