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ROS interplay between plant growth and stress biology: Challenges and future perspectives

串扰 活性氧 信号转导 细胞生物学 生物 NADPH氧化酶 细胞信号 钙信号传导 氧化应激 激酶 生物化学 光学 物理
作者
Sajad Ali,Anshika Tyagi,Hanhong Bae
出处
期刊:Plant Physiology and Biochemistry [Elsevier BV]
卷期号:203: 108032-108032 被引量:93
标识
DOI:10.1016/j.plaphy.2023.108032
摘要

In plants, reactive oxygen species (ROS) have emerged as a multifunctional signaling molecules that modulate diverse stress and growth responses. Earlier studies on ROS in plants primarily focused on its toxicity and ROS-scavenging processes, but recent findings are offering new insights on its role in signal perception and transduction. Further, the interaction of cell wall receptors, calcium channels, HATPase, protein kinases, and hormones with NADPH oxidases (respiratory burst oxidase homologues (RBOHs), provides concrete evidence that ROS regulates major signaling cascades in different cellular compartments related to stress and growth responses. However, at the molecular level there are many knowledge gaps regarding how these players influence ROS signaling and how ROS regulate them during growth and stress events. Furthermore, little is known about how plant sensors or receptors detect ROS under various environmental stresses and induce subsequent signaling cascades. In light of this, we provided an update on the role of ROS signaling in plant growth and stress biology. First, we focused on ROS signaling, its production and regulation by cell wall receptor like kinases. Next, we discussed the interplay between ROS, calcium and hormones, which forms a major signaling trio regulatory network of signal perception and transduction. We also provided an overview on ROS and nitric oxide (NO) crosstalk. Furthermore, we emphasized the function of ROS signaling in biotic, abiotic and mechanical stresses, as well as in plant growth and development. Finally, we conclude by highlighting challenges and future perspectives of ROS signaling in plants that warrants future investigation.
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