Ionentransporter und abiotische Stressresistenz in Pflanzen

Die Anpassung von Pflanzen an Salzstress erfordert die zelluläre Ionohomeostase, die mit der Nettoaufnahme von intrazellulärem Na(+) und Cl(-) sowie der anschließenden vakuolären Kompartimentierung ohne toxische Ionenanhäufung im Zytosol verbunden ist. Natriumionen können die Zelle über mehrere Niedrig- und Hochaffinitäts-K(+) -Transporter betreten. Einige Mitglieder der HKT-Familie fungieren als Natriumtransporter und tragen zur Na(+) -Entfernung aus dem aufsteigenden Xylemsaft und zur Rekirkulation von den Blättern zu den Wurzeln über das Phloem bei. Die Na(+) -Sequestrierung in die Vakuole hängt von der Expression und Aktivität des Na(+)/H(+) -Antiporters ab, der durch den elektrochemischen Gradienten der Protonen, der durch die vakuoläre H(+)-ATPase und die H(+)-Pyrophosphatase erzeugt wird, angetrieben wird. Die Natriumausstoßung an der Wurzel-Boden-Grenze wird als von entscheidender Bedeutung für die Salztoleranz angesehen. Daher muss ein sehr schneller Efflux von Na(+) aus den Wurzeln erfolgen, um die Nettoraten des Einstroms zu kontrollieren. Der Na(+)/H(+) -Antiporter SOS1, der in der Plasmamembran lokalisiert ist, ist das einzige bisher charakterisierte Na(+) -Effluxprotein aus Pflanzen. In diesem Papier analysieren wir verfügbare Daten zu Ionentransportern und Reaktionen von Pflanzen auf abiotischen Stress, um unser Verständnis darüber zu vertiefen, wie Salinität und andere abiotische Stressfaktoren die grundlegendsten Prozesse der Zellfunktion beeinflussen, die erhebliche Auswirkungen auf das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen haben.