Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses

Resumo

Embora o silício (Si) não tenha sido reconhecido como um elemento essencial para o crescimento das plantas, os efeitos benéficos do Si foram observados em uma ampla variedade de espécies de plantas. Os efeitos benéficos do Si geralmente são expressos mais claramente em plantas que acumulam Si sob várias condições de estresse abiótico e biótico. O silício é eficaz no controle de várias pragas e doenças causadas por fungos e bactérias em diferentes espécies de plantas. O silício também exerce efeitos atenuantes sobre vários estresses abióticos, incluindo estresse por sal, toxicidade de metais, estresse por seca, danos por radiação, desequilíbrio de nutrientes, alta temperatura, congelamento e assim por diante. Esses efeitos benéficos são atribuídos principalmente ao alto acúmulo de sílica na superfície do tecido, embora outros mecanismos também tenham sido propostos. Para obter plantas resistentes a vários estresses, foi proposta a modificação genética da capacidade da raiz de absorver Si. Nesta revisão, é descrito o papel do Si em conferir resistência a vários estresses.

Abstract

Although silicon (Si) has not been recognized as an essential element for plant growth, the beneficial effects of Si have been observed in a wide variety of plant species. The beneficial effects of Si are usually expressed more clearly in Si-accumulating plants under various abiotic and biotic stress conditions. Silicon is effective in controlling various pests and diseases caused by both fungi and bacteria in different plant species. Silicon also exerts alleviative effects on various abiotic stresses including salt stress, metal toxicity, drought stress, radiation damage, nutrient imbalance, high temperature, freezing and so on. These beneficial effects are mainly attributed to the high accumulation of silica on the tissue stirface although other mechanisms have also been proposed. To obtain plants resistant to multiple stresses, genetic modification of the root ability to take up Si has been proposed. In this review, the role of Si in conferring resistance to mutiple stresses is described.