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A short history of RubisCO: the rise and fall (?) of Nature’s predominant CO2 fixing enzyme

J. Zarzycki, T. J. Erb

Esta revisão traça a história evolutiva da RubisCO, a enzima mais abundante da biosfera e responsável pela fixação predominante de CO₂ na natureza. Assim a revisão sintetiza dados bioquímicos, estruturais, filogenéticos e microbiológicos para especular sobre as origens evolutivas da reação de carboxilação. O conhecimento sobre a RubisCO é relevante para a fisiologia vegetal e a produtividade das culturas, mas o artigo não trata de aplicações práticas na agricultura.

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Recent advances on the use of abiotic stress (water, UV radiation, atmospheric gases, and temperature stress) for the enhanced production of secondary metabolites on in vitro plant tissue culture

C. A. Espinosa-Leal, C. A. Puente-Garza, D. S. Alvarez-Sosa, S. García-Lara, S. Mora-Vásquez

Esta revisão apresenta uma visão geral das principais condições de estresse abiótico que podem ser aplicadas de forma controlada em laboratório para otimizar a biossíntese desses compostos. O estresse abiótico pode ser manipulado em sistemas de cultura de tecidos in vitro para aumentar a produção de metabólitos secundários de interesse industrial, como flavonoides, alcaloides e taninos. A técnica de elicitação por estresse abiótico surge como uma ferramenta promissora para a produção sustentável de fitoquímicos valiosos, aproveitando a capacidade natural das plantas de responder a sinais ambientais adversos.

Estresse, metabolismo secundário, fatores ambientais, produção aumentada de metabólitos, cultura de tecidos vegetais

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The interface of central metabolism with hormone signaling in plants

A. Fernie, N. Fàbregas

Esta revisão aborda a intrincada interface entre o metabolismo primário e a sinalização hormonal em plantas, destacando como os metabólitos primários fornecem precursores para a biossíntese de hormônios e como ambos os sistemas se regulam mutuamente. A revisão discute os avanços proporcionados pela combinação de genética reversa e técnicas ômicas para desvendar essas interações, e identifica lacunas de conhecimento, especialmente em nível de sinalização. A compreensão dessas redes regulatórias integradas é fundamental para otimizar o crescimento, o desenvolvimento e a resposta a estresses das plantas, com implicações diretas para a produtividade agrícola.

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Azospirillum: benefits that go far beyond biological nitrogen fixation

J. Fukami, M. Hungria, P. Cerezini

Esta revisão demonstra que as bactérias do gênero Azospirillum vão muito além da fixação biológica de nitrogênio, atuando como promotoras do crescimento vegetal e conferindo tolerância a estresses bióticos e abióticos. A promoção de crescimento está ligada à produção de fitormônios, enquanto a tolerância a estresses envolve mecanismos de resistência sistêmica induzida e tolerância sistêmica induzida. O estudo desses mecanismos pode abrir caminho para práticas agrícolas mais sustentáveis, usando Azospirillum como uma estratégia para mitigar os efeitos de estresses sobre a produtividade

Bactérias promotoras do crescimento de plantas, BPCP, inoculante, resistência sistêmica induzida, resistência sistêmica adquirida, tolerância sistêmica induzida

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How do plants sense their nitrogen status?

B. G. Forde, L. Gent

Esta revisão aborda os mecanismos pelos quais as plantas monitoram seu status de nitrogênio, distinguindo esse processo da detecção de nitrato externo e as vias de sinalização e regulação do nitrogênio, que são a base para o desenvolvimento de bioestimulantes e condicionadores fisiológicos, para a agricultura. A revisão destaca que, apesar dos avanços, ainda há incertezas sobre a contribuição relativa de cada via para o monitoramento do status de nitrogênio pelas plantas.

Aminoácidos, GCN2, PII, receptores de glutamato, absorção de nitrato, desenvolvimento radicular, transdução de sinal, alvo da rifampicina

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Brassinosteroid signaling and molecular crosstalk with nutrients in plants

C. Han, J. Lyu, L. Wang, L. Yao, M. Fan, M. Y. Bai, W. Shi

Esta revisão aborda os recentes avanços na compreensão dos mecanismos moleculares da via de sinalização dos brassinosteroides (BRs) e seus papéis multifacetados na integração com os processos de detecção, sinalização e metabolismo de açúcares, nitrogênio (N), fósforo (P) e ferro (Fe). Os BRs, hormônios esteroides vegetais, atuam como coordenadores centrais que otimizam o crescimento e desenvolvimento das plantas em resposta a níveis flutuantes de nutrientes.

Brassinosteroides, açúcar, nitrogênio, fósforo, ferro

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The cold-stress responsive gene DREB1A involved in low-temperature tolerance in Xinjiang wild walnut

A. Mamat, C. Mei, J. Wang, K. Ma, L. Han, L. Qin, T. He, Y. Zhao

Este artigo investigou o papel do gene JfDREB1A na tolerância ao frio da nogueira selvagem (Juglans regia) de Xinjiang, uma espécie rara com maior rusticidade do que as cultivares domesticadas. A superexpressão do gene JfDREB1A em Arabidopsis thaliana aumentou a sobrevivência das plantas, estabilizou a membrana celular, reduziu a condutividade elétrica e aumentou a atividade de enzimas antioxidantes. O trabalho contribui para a compreensão molecular da resposta ao frio na nogueira e pode subsidiar o desenvolvimento de cultivares mais resistentes.

Resistência ao frio, gene JfDREB1A, estresse por baixas temperaturas, Arabidopsis transgênica, nogueira-brava de Xinjiang

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Calcium delivery and storage in plant leaves: exploring the link with water flow

B. J. Hocking, B. N. Kaiser, B. Xu, M. Dayod, M. Gilliham, R. A. Leigh, S. D. Tyerman, S. J. Conn

Esta revisão integra o conhecimento sobre o transporte e armazenamento de cálcio nas folhas com a dinâmica do fluxo de água nas plantas. O cálcio é um macronutriente com papéis estruturais e de sinalização, cuja distribuição nos tecidos é frequentemente ligada à transpiração, uma vez que o cálcio é transportado principalmente por vias apoplásticas. A revisão explora como a água e o cálcio se movem em conjunto através das plantas. O modelo integrado proposto tem implicações para a compreensão da distribuição de cálcio nos tecidos e para o manejo da nutrição cálcica em culturas agrícolas.

Aquaporinas, cálcio, armazenamento de cálcio, condutância hidráulica foliar, fluxo de água foliar, transpiração

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Molybdenum-induced effects on photosynthetic efficacy of winter wheat (Triticum aestivum L.) under different nitrogen sources are associated with nitrogen assimilation

A. M. Elyamine, C. Hu, J. Afzal, M. A. F. Ismael, M. Imran, M. Riaz, M. S. Rana, O. Aziz, S. Hussain, X. Sun

Este artigo mostrou que a suplementação com molibdênio aumentou o peso seco, as trocas gasosas, o teor de clorofila e a atividade da nitrato redutase. Os resultados indicam que o molibdênio potencializa a fotossíntese não apenas por vias estruturais, mas também por meio de uma assimilação mais eficiente do nitrogênio, sugerindo que a adubação com molibdênio pode ser uma estratégia para fortalecer o aparato fotossintético e otimizar a nutrição nitrogenada do trigo. O molibdênio desempenha um papel fundamental na eficiência fotossintética do trigo de inverno, atuando de forma sinérgica com diferentes fontes de nitrogênio.

Molibdênio, fontes de nitrogênio, Triticum aestivum L., fotossíntese, cloroplasto, transportador de nitrato (TaNRT1.1)

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Regulation of aquaporins in plants under stress

J. J. Zwiazek, M. Vaziri, R. Kapilan

Esta revisão aborda os mecanismos fisiológicos e moleculares de regulação das aquaporinas em resposta a estresses. As aquaporinas são canais proteicos essenciais para o transporte de água e outras pequenas moléculas através das membranas celulares. Sua atividade e expressão gênica são finamente reguladas como parte dos mecanismos de adaptação das plantas a condições de estresse, envolvendo processos complexos de sinalização e fatores transcricionais, tradução e pós-traducionais.

Aquaporina, controle de abertura e fechamento de canais, regulação gênica, estresse ambiental, fosforilação, transporte de água

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The origin and evolution of salicylic acid signaling and biosynthesis in plants

H. Zhao, K. Yi, L. Wang, L. Xu, X. Jia, Y. Zhang, Z. Chen

Este artigo traça a origem e a evolução da sinalização e biossíntese do ácido salicílico ao longo das linhagens de plantas verdes. A pesquisa revelou que os receptores-chave de ácido salicílico surgiram no ancestral comum das plantas terrestres, enquanto os fatores de transcrição se originaram em um ancestral mais antigo das streptófitas. Essas descobertas fornecem insights significativos sobre o papel crucial do ácido salicílico na tolerância ao estresse durante a transição das plantas para o ambiente terrestre.

ácido salicílico (AS), biossíntese de AS, sinalização de AS, alta irradiância, evolução vegetal

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Boron toxicity in higher plants: an update

F. Araniti, I. E. Papadakis, M. Landi, T. Margaritopoulou

Esta revisão discute o conhecimento sobre os efeitos da toxicidade do boro em plantas superiores, abordando desde a absorção e partição do nutriente até as respostas morfoanatômicas, fisiológicas, bioquímicas e moleculares desencadeadas pelo excesso de boro. A revisão também explora os mecanismos de tolerância ao B, que são cruciais para plantas cultivadas em regiões áridas, semiáridas e litorâneas, onde a concentração de boro no solo frequentemente ultrapassa os níveis seguros. Os achados fornecem subsídios para futuras pesquisas e para o manejo da toxicidade por boro em sistemas agrícolas.

Ácido bórico, partição de boro, complexos de boro-poliol, tolerância ao boro, transportador de boro, estresse oxidativo

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