Stress-Protective Responses of Wheat and Rye Seedlings Whose Chilling Resistance Was Induced with a Donor of Hydrogen Sulfide

Kolupaev, Yu. Е.; Horielova, E. I.; Yastreb, Т. О.; Ryabchun, N. I.; Кириченко, В. В.

doi:10.1134/s1021443719040058

Cited by 24 publications

(11 citation statements)

References 29 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…H 2 S fumigation can significantly increase the activity of H + -ATPase, Ca 2+ -ATPase, cytochrome C oxidase (CCO) and succinate dehydrogenase (SDH) related to energy metabolism (Li et al 2016a ). NaHS treatment also increased the content of anthocyanins in wheat seedlings and cucurbitacin C (CuC) in cucumber (Kolupaev et al 2019 ; Liu et al 2019c ). The latter may be due to the increase in the S-persulfidation level of bHLH transcription factors ( His-Csa5G156220 and His-Csa5G157230 ) caused by H 2 S, as well as their binding activity to the promoter of the key synthetase Csa6G088690 for CuC fabrication (Liu et al 2019c ).…”

Section: H 2 S Positively Responds To Biotic and Amentioning

confidence: 99%

Hydrogen sulfide (H2S) signaling in plant development and stress responses

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

Hydrogen sulfide (H 2 S) was initially recognized as a toxic gas and its biological functions in mammalian cells have been gradually discovered during the past decades. In the latest decade, numerous studies have revealed that H 2 S has versatile functions in plants as well. In this review, we summarize H 2 S-mediated sulfur metabolic pathways, as well as the progress in the recognition of its biological functions in plant growth and development, particularly its physiological functions in biotic and abiotic stress responses. Besides direct chemical reactions, nitric oxide (NO) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) have complex relationships with H 2 S in plant signaling, both of which mediate protein post-translational modification (PTM) to attack the cysteine residues. We also discuss recent progress in the research on the three types of PTMs and their biological functions in plants. Finally, we propose the relevant issues that need to be addressed in the future research. Graphic abstract Supplementary Information The online version contains supplementary material available at 10.1007/s42994-021-00035-4.

show abstract

Section: H 2 S Positively Responds To Biotic and Amentioning

confidence: 99%

Hydrogen sulfide (H2S) signaling in plant development and stress responses

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The contribution of H 2 S to acquired resistance to sub‐zero temperatures in seedlings of winter wheat ( Triticum aestivum L.) and rye ( Secale cereale L.) (Kolupaev et al . 2019) found that they accumulate more sugars and proline, under the influence of H 2 S during both normal temperature and cold hardening conditions. Further, the wheat seedlings also had high anthocyanin content.…”

Section: Crosstalk Of H2s With Other Components During Temperature St...mentioning

confidence: 99%

Hydrogen sulphide‐mediated alleviation and its interplay with other signalling molecules during temperature stress

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

The sessile habit of plants does not provide choices to escape the environmental constraints, leading to negative impacts on their growth and development. This causes significant losses in the agriculture sector and raises serious issues on global food security. Extreme temperatures (high or low) influence several aspects of plant life and can cause reproduction malfunction. Therefore, a strategy for temperature amelioration is necessary for the management of agricultural productivity. Supplementation with various chemicals (e.g. phytohormones, gasotransmitters, osmolytes) is considered a good choice to manage plant stress. Gasotransmitters are well‐recognized for stress mitigation in plants, among which hydrogen sulphide (H2S) has proved promising to alleviate stress. Temperature (heat/cold) stress can stimulate the endogenous production of H2S in plants, and many studies have reported the significance of H2S for temperature stress amelioration. Here, H2S led to positive changes in plant physiological, biochemical and molecular responses, which are usually compromised during stress. Further, H2S also coordinate with other signalling components that act either upstream or downstream during stress mitigation. This review focuses on the significance of H2S for mitigation of temperature stress, with a comprehensive discussion on cross‐talk with other signalling components or supplements (e.g. NO, H2O2, salicylic acid, trehalose, proline). Finally, the review provides a rational assessment and holistic understanding of H2S‐mediated mitigation of extreme temperature stress and addresses the prospects for development of an effective strategy to manage temperature stress.

show abstract

“…Повышение устойчивости растений бермудской травы (Cynodon dactylon L.) к действию холода, вызываемое донором сероводорода, сопровождалось увеличением активности каталазы, гваяколпероксидазы и глутатионредуктазы [69]. Предобработка проростков пшеницы гидросульфидом натрия на фоне холодового закаливания способствовала повышению активности гваяколпероксидазы и каталазы, содержания сахаров и пролина [71], обладающих антиоксидантными свойствами [78,79]. Также установлено, что под действием донора сероводорода при холодовом закаливании проростков пшеницы существенно повышалась активность фенилаланинаммонийлиазы [72] -фермента, который превращает L-фенилаланин в транс-коричную кислоту, являющуюся предшественником большинства вторичных метаболитов, и считается стартовым ферментом в сложных процессах синтеза флавоноидов [80].…”

Section: сероводород и адаптивные реакции растенийunclassified

Hydrogen sulfide and plant adaptation to abiotic stressors

Kolupaev¹,

Yastreb²

2019

Tomsk State University Journal of Biology

View full text Add to dashboard Cite

Сероводород и адаптация растений к действию абиотических стрессоровСероводород (H 2 S) является одним из ключевых газотрансмиттеров в растительных и животных клетках. Однако представления о его месте в сигнальных сетях растительных клеток, характере взаимодействия с другими посредниками и роли в формировании конкретных защитных реакций при действии стресс-факторов в настоящее время лишь формируются. В обзоре кратко описаны основные пути синтеза сероводорода, его функциональное взаимодействие с другими сигнальными посредниками (ионами кальция, активными формами кислорода, оксидом азота) и некоторыми фитогормонами. Приведены сведения о влиянии H 2 S на процессы адаптации растений к действию экстремальных температур, обезвоживания, засоления, тяжелых металлов. Акцентируется внимание на его роли в регуляции состояния антиоксидантной системы, синтеза пролина и вторичных метаболитов с протекторными свойствами. Обсуждены сведения о механизмах влияния сероводорода на состояние устьиц. Рассмотрены возможности использования доноров сероводорода для индуцирования устойчивости растений к стрессорам, регуляции прорастания семян, предотвращения потерь урожая при хранении. Ключевые слова: сероводород; активные формы кислорода; кальций; оксид азота; фитогормоны; антиоксидантная система; устойчивость. ВведениеСероводород (H 2 S), наряду с монооксидом азота (NO) и монооксидом углерода (CO) относится к ключевым молекулам-газотрансмиттерам в клетках растений и животных [1-3]. Под термином «сероводород» подразумевают не только H 2 S как растворенное газообразное соединение, но и анион HS -, в который в физиологически нормальных условиях превращается около 80% молекулярного сероводорода [4].До 90-х гг. прошлого столетия сероводород в физиологии и биохимии животных и растений рассматривался в основном как токсикант. На при- Сероводород и адаптация растений к действию абиотических стрессоровНаряду с ферментативными системами синтеза сероводорода, в растениях присутствует энзим, обеспечивающий его деградацию, -O-ацетилсеринлиаза [21]. Сигналинг с участием сероводорода в растительных клеткахСероводород, как и другие молекулы-газотрансмиттеры, в растительных клетках не имеет специфических молекулярных рецепторов. Предполагает-Рис. 2. Функциональное взаимодействие сероводорода с сигнальными посредниками и фитогормонами: ROS -активные формы кислорода; АВАабсцизовая кислота; SА -салициловая кислота; JA -жасмоновая кислота; Et -этилен [Fig. 2. Functional interaction of hydrogen sulfide with signaling messengers and phytohormones. Сероводород и адаптация растений к действию абиотических стрессоров

show abstract

Stress-Protective Responses of Wheat and Rye Seedlings Whose Chilling Resistance Was Induced with a Donor of Hydrogen Sulfide

Cited by 24 publications

References 29 publications

Hydrogen sulfide (H2S) signaling in plant development and stress responses

Hydrogen sulfide (H2S) signaling in plant development and stress responses

Hydrogen sulphide‐mediated alleviation and its interplay with other signalling molecules during temperature stress

Hydrogen sulfide and plant adaptation to abiotic stressors

Contact Info

Product

Resources

About