Priming crops for the future: rewiring stress memory

Resumo

O setor agrícola precisa produzir culturas resilientes e climaticamente inteligentes para atender às crescentes necessidades da produção global de alimentos. Avanços recentes na elucidação da base mecanicista da memória de estresse das plantas têm proporcionado novas oportunidades para o melhoramento de culturas. Mudanças coordenadas pela memória de estresse nos níveis organismal, celular e em vários níveis ômicos preparam as plantas para serem mais responsivas a estresses recorrentes dentro ou ao longo de gerações. A exposição a um estresse primário, ou preparação para o estresse, também pode gerar um impacto benéfico ao encontrar um estresse abiótico ou biótico secundário por meio da convergência de vias de sinalização sinérgicas, conhecida como tolerância a estresses cruzados. “Plantas reprogramadas” com memória de estresse fornecem um novo meio de estimular respostas adaptáveis ​​ao estresse, proteger a reprodução das culturas e projetar culturas climaticamente inteligentes para o futuro.

Abstract

The agricultural sector must produce resilient and climate-smart crops to meet the increasing needs of global food production. Recent advancements in elucidating the mechanistic basis of plant stress memory have provided new opportunities for crop improvement. Stress memory-coordinated changes at the organismal, cellular, and various omics levels prepare plants to be more responsive to reoccurring stress within or across generation(s). The exposure to a primary stress, or stress priming, can also elicit a beneficial impact when encountering a secondary abiotic or biotic stress through the convergence of synergistic signalling pathways, referred to as cross-stress tolerance. ‘Rewired plants’ with stress memory provide a new means to stimulate adaptable stress responses, safeguard crop reproduction, and engineer climate-smart crops for the future.