小肽分子对植物养分信号调控和有害元素耐受作用的研究进展

在自然和农业生态系统中,固着生活的植物时刻面临各种生物和非生物胁迫,其中养分缺乏、养分失衡和重金属毒害极大地限制了植物的生长发育,导致作物产量和品质大幅下降。及时高效感知养分状态并做出适应性改变是植物赖以生存和繁衍生息的关键。经过长期的自然选择,植物已进化出一整套适应养分匮缺和应对有害元素胁迫的分子机制,包括对养分信号的感知与信号的级联传递,激活基因活性,重塑转录组、蛋白组和代谢组,最后导致生理生化和表型变化。植物感知养分信号分子调控网络一直是植物营养领域的研究热点。小肽通常指小于100个氨基酸长度的功能性肽段,参与植物生长发育的调控、植物和微生物的互作以及生物和非生物逆境的应答。本文就植物内源性小肽分子在养分信号调控、有害元素耐受等方面的最新研究进展进行阶段性总结和讨论,重点围绕小肽在大量元素氮、磷、硫和微量元素铁以及有害元素镉和砷等吸收平衡方面的作用展开,并对未来的研究方向进行展望。