How Do Plant Growth-Promoting Bacteria Use Plant Hormones to Regulate Stress Reactions?

  • A. M. Timofeeva
  • M. R. Galyamova
  • S. E. Sedykh
2024 - Plants
Palavras-chave: BPCP, fitormônios, estimulação do crescimento vegetal, auxina, ácido abscísico, citocininas, etileno, hormônios vegetais, ácido salicílico, deaminase, biofertilizantes
Termos de indexação: Resistência sistêmica, interações hormonais, estresses abióticos, compostos orgânicos, interações sinérgicas
 

Resumo

Os fitormônios desempenham um papel crucial na regulação do crescimento, produtividade e desenvolvimento, ao mesmo tempo que auxiliam na resposta a diversas mudanças ambientais, abrangendo fatores bióticos e abióticos. Os níveis de fitormônios no solo e nos tecidos vegetais são influenciados por bactérias específicas do solo, levando a efeitos diretos no crescimento, desenvolvimento e tolerância ao estresse das plantas. As bactérias promotoras de crescimento específicas podem sintetizar ou degradar fitormônios vegetais específicos. Além disso, uma vasta gama de compostos orgânicos voláteis sintetizados por bactérias promotoras de crescimento tem demonstrado influenciar a expressão de fitormônios. As interações bactéria-planta tornam-se mais significativas sob condições de estresse abiótico, como solos salinos, seca e poluição por metais pesados. Os fitormônios funcionam de maneira sinérgica ou antagônica, em vez de isoladamente. O estudo das bactérias promotoras de crescimento envolve uma série de abordagens, como a identificação de substâncias ou hormônios isolados, a comparação de cepas bacterianas mutantes e não mutantes, a triagem da presença de genes individuais e a utilização de abordagens ômicas para análise. Cada abordagem revela os aspectos ocultos relativos aos efeitos das bactérias promotoras de crescimento nas plantas. Publicações que priorizam o exame abrangente dos aspectos particulares das interações BPCP e plantas cultivadas são da mais alta importância e cruciais para avançar a aplicação prática de biofertilizantes microbianos. Esta revisão explora o potencial das interações BPCP-planta na promoção da agricultura sustentável. Resumimos as interações, focando nos mecanismos através dos quais as bactérias promotoras de crescimento têm um efeito benéfico no crescimento e desenvolvimento das plantas via fitormônios, com ênfase particular na detecção da síntese de fitormônios por bactérias promotoras de crescimento.

 

Abstract

Phytohormones play a crucial role in regulating growth, productivity, and development while also aiding in the response to diverse environmental changes, encompassing both biotic and abiotic factors. Phytohormone levels in soil and plant tissues are influenced by specific soil bacteria, leading to direct effects on plant growth, development, and stress tolerance. Specific plant growth-promoting bacteria can either synthesize or degrade specific plant phytohormones. Moreover, a wide range of volatile organic compounds synthesized by plant growth-promoting bacteria have been found to influence the expression of phytohormones. Bacteria–plant interactions become more significant under conditions of abiotic stress such as saline soils, drought, and heavy metal pollution. Phytohormones function in a synergistic or antagonistic manner rather than in isolation. The study of plant growth-promoting bacteria involves a range of approaches, such as identifying singular substances or hormones, comparing mutant and non-mutant bacterial strains, screening for individual gene presence, and utilizing omics approaches for analysis. Each approach uncovers the concealed aspects concerning the effects of plant growth-promoting bacteria on plants. Publications that prioritize the comprehensive examination of the private aspects of PGPB and cultivated plant interactions are of utmost significance and crucial for advancing the practical application of microbial biofertilizers. This review explores the potential of PGPB–plant interactions in promoting sustainable agriculture. We summarize the interactions, focusing on the mechanisms through which plant growth-promoting bacteria have a beneficial effect on plant growth and development via phytohormones, with particular emphasis on detecting the synthesis of phytohormones by plant growth-promoting bacteria.

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