综述：应激响应分子网络与营养信号通路之间的相互作用：关于植物抗逆性及代谢优化的新见解

《Plant Growth Regulation》：Crosstalk between stress-responsive molecular networks and nutrient signaling pathways: emerging insights into plant resilience and metabolic optimization

　　

摘要

植物演化出了复杂的分子网络，将这些营养信号与应激响应机制相结合，从而在恶劣的环境条件下维持生长与存活。最近的研究重点关注关键大量元素（氮、磷、钾）和微量元素（铁、锌）的信号传导之间的动态相互作用，以及包括转录因子（DREB、NAC、MYB、bZIP）、激酶（SnRKs、MAPKs）和氧化还原敏感蛋白在内的应激响应调控因子。这种协同的信号传导机制能够确保在干旱、盐碱、高温和营养缺乏等应激条件下，抗氧化防御、渗透压物质生成、离子平衡以及激素平衡得到准确调控。氮素供应通过硝酸盐转运蛋白和一氧化氮信号传导影响与应激相关的基因表达，而磷素缺乏则通过PHR1和SPX结构域蛋白调节脂质重排和活性氧的清除。钾元素控制气孔导度和渗透压调节，而铁和锌的稳态则影响活性氧信号传导和转录重编程。氧化还原信号及钙离子、活性氧/氮物种等第二信使进一步强化了这些营养应激间的相互作用，从而协调代谢和转录反应。研究这一复杂的相互作用关系为培育更具抗逆性和更高效利用养分的作物提供了新的机会。本综述总结了分子生物学、生理学及组学研究领域的最新进展，阐明了营养应激如何影响植物的适应性，并指出了在气候胁迫下实现可持续作物生产所需的遗传学和农艺学策略的目标。