Монооксид углерода (CO) у растений: участие в клеточном сигналинге и адаптивных реакциях.

Abstract

Обзор посвящен роли монооксида углерода (CO) в стрессовом сигналинге и адаптации растений к неблагоприятным абиотическим факторам. Описаны основные пути синтеза CO в растительных клетках, коротко охарактеризована гемоксигеназа-1 как основной ферментативный источник монооксида углерода, приведены данные о ее субклеточной локализации. Сопоставляются отдельные аспекты действия CO в растительных и животных клетках. Обобщены сведения об индуцировании синтеза монооксида углерода под влиянием различных стрессоров: обезвоживания, засоления, ионов тяжелых металлов, УФ-B, экстремальных температур. Проанализированы данные о действии экзогенного CO и его доноров на устойчивость растений к стресс-факторам различной природы. Акцентировано внимание на влиянии монооксида углерода на состояние антиоксидантной и осмопротекторной систем растений, его участии в регуляции функционирования устьичного аппарата. Обсуждается роль других сигнальных посредников в реализации физиологического (стресс-протекторного) действия CO в клетках растений, в частности, цГМФ, оксида азота, ионов Ca2+, активных форм кислорода (АФК), сероводорода. Приводятся сведения о роли монооксида углерода в передаче сигналов АФК, новых газотрансмиттеров метана и водорода, фитогормонов (ауксина, цитокининов, абсцизовой кислоты). Отмечается, что механизмы участия CO в функционировании сигнальной сети растительных клеток пока не раскрыты. Обсуждаются возможности использования CO для активации стресс-протекторных реакций растений и для улучшения сохранности собранных плодов.