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WRKY Transcription Factors in Response to Metal Stress in Plants: A Review

WRKY蛋白质结构域 转录因子 生物 遗传学 转录组 基因表达 基因
作者
Yuanzhi Huang,Zhaofei Sun,Xiangui Zhou
出处
期刊:International Journal of Molecular Sciences [MDPI AG]
卷期号:25 (20): 10952-10952
标识
DOI:10.3390/ijms252010952
摘要

Heavy metals in soil can inflict direct damage on plants growing within it, adversely affecting their growth height, root development, leaf area, and other physiological traits. To counteract the toxic impacts of heavy metals on plant growth and development, plants mitigate heavy metal stress through mechanisms such as metal chelation, vacuolar compartmentalization, regulation of transporters, and enhancement of antioxidant functions. WRKY transcription factors (TFs) play a crucial role in plant growth and development as well as in responses to both biotic and abiotic stresses; notably, heavy metal stress is classified as an abiotic stressor. An increasing number of studies have highlighted the significant role of WRKY proteins in regulating heavy metal stress across various levels. Upon the entry of heavy metal ions into plant root cells, the production of reactive oxygen species (ROS) is triggered, leading to the phosphorylation and activation of WRKY TFs through MAPK cascade signaling. Activated WRKY TFs then modulate various physiological processes by upregulating or downregulating the expression of downstream genes to confer heavy metal tolerance to plants. This review provides an overview of the research advancements regarding WRKY TFs in regulating heavy metal ion stress—including cadmium (Cd), arsenic (As), copper (Cu)—and aluminum (Al) toxicity.

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