活性氧/氮物种 (ROS/RNS) 已将自身视为信号转导过程的组成部分,调节暴露于极端气候的植物的重要功能。作为有氧代谢的有毒副产物,最近的研究结果证实 ROS/RNS 生物合成/信号传导对于推进植物中重要的细胞和代谢过程至关重要。研究表明,ROS/RNS 的生长促进功能主要归因于它们的产生和随后的清除不同,从而触发了过多的生理和程序性信号通路。在 ROS/RNS 信号传导的影响下激活的程序化信号通路调节呼吸爆发氧化酶同源物 (RBOH)。活化的 RBOH 与其他信号分子和植物激素建立时空协调,从而控制植物的应激反应。本综述描述了植物不同亚细胞区室产生的不同 ROS/RNS 及其潜在机制。由于有毒,这些 ROS/RNS 如何作为信号分子/成分在胁迫条件下调节植物免疫反应也被强调和讨论,近年来的一些新发现也进行了讨论。最后,目前的工作还破译了这些 ROS/RNS 如何随后与植物激素和其他信号成分整合,以调节负责改善植物生长和发育的应激反应基因/转录因子。本综述描述了植物不同亚细胞区室产生的不同 ROS/RNS 及其潜在机制。由于有毒,这些 ROS/RNS 如何作为信号分子/成分在胁迫条件下调节植物免疫反应也被强调和讨论,近年来的一些新发现也进行了讨论。最后,目前的工作还破译了这些 ROS/RNS 如何随后与植物激素和其他信号成分整合,以调节负责改善植物生长和发育的应激反应基因/转录因子。本综述描述了植物不同亚细胞区室产生的不同 ROS/RNS 及其潜在机制。由于有毒,这些 ROS/RNS 如何作为信号分子/成分在胁迫条件下调节植物免疫反应也被强调和讨论,近年来的一些新发现也进行了讨论。最后,目前的工作还破译了这些 ROS/RNS 如何随后与植物激素和其他信号成分整合,以调节负责改善植物生长和发育的应激反应基因/转录因子。这些 ROS/RNS 如何作为信号分子/成分在胁迫条件下调节植物免疫反应也得到了强调和讨论,并与近年来的一些新发现进行了讨论。最后,目前的工作还破译了这些 ROS/RNS 如何随后与植物激素和其他信号成分整合,以调节负责改善植物生长和发育的应激反应基因/转录因子。这些 ROS/RNS 如何作为信号分子/成分在胁迫条件下调节植物免疫反应也得到了强调和讨论,并与近年来的一些新发现进行了讨论。最后,目前的工作还破译了这些 ROS/RNS 如何随后与植物激素和其他信号成分整合,以调节负责改善植物生长和发育的应激反应基因/转录因子。
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Revisiting the Critical Role of ROS and RNS in Plant Defense
Reactive oxygen/nitrogen species (ROS/RNS) have personated themselves as integral components of signal transduction processes regulating vital functions in plants exposed to climate extremes. As toxic by-products of aerobic metabolism, recent findings have confirmed that ROS/RNS biosynthesis/signaling are essential for advancing important cellular and metabolic processes in plants. Studies have suggested that the growth-promoting functions of ROS/RNS are mainly attributed to the differences in their production and subsequent scavenging, thereby triggering a plethora of physiological and programmed signaling pathways. The activated programmed signaling pathways under the influence of ROS/RNS signaling to regulate respiratory burst oxidase homologs (RBOH). The activated RBOH establishes Spatio-temporal coordination with other signaling molecules and phytohormones, thus controlling the plant stress response. This review describes the different ROS/RNS produced in separate subcellular compartments in plants and their underlying mechanisms. Being toxic, how these ROS/RNS function as signaling molecules/components to regulate plant immune response under stress conditions is also highlighted and discussed with some novel findings in recent years. Finally, the present work also deciphers how these ROS/RNS are subsequently integrated with phytohormones and other signaling components to modulate stress-responsive genes/transcription factors responsible for improving plants' growth and development.