Copper stress in rice: perception, signaling, bioremediation and future prospects

生物修复 感知 压力(语言学) 植物 生物技术 生物 化学 生态学 神经科学 污染 语言学 哲学 有机化学
作者
Md. Mahfuzur Rob,Delara Akhter,Tariqul Islam,Debu Kumar Bhattacharjya,Shoaib Khan,Faisal Islam,Jian Chen
出处
期刊:Journal of Plant Physiology [Elsevier]
卷期号:302: 154314-154314
标识
DOI:10.1016/j.jplph.2024.154314
摘要

Copper (Cu) is an indispensable micronutrient for plants, animals, and microorganisms and plays a vital role in different physiological processes. However, excessive Cu accumulation in agricultural soil, often through anthropogenic action, poses a potential risk to plant health and crop productivity. This review article provided a comprehensive overview of the available information regarding Cu dynamics in agricultural soils, major sources of Cu contamination, factors influencing its mobility and bioavailability, and mechanisms of Cu uptake and translocation in rice plants. This review examined the impact of Cu toxicity on the germination, growth, and photosynthesis of rice plants. It also highlighted molecular mechanisms underlying Cu stress signaling and the plant defense strategy, involving chelation, compartmentalization, and antioxidant responses. This review also identified significant areas that need further research, such as Cu uptake mechanism in rice, Cu signaling process, and the assessment of Cu-polluted paddy soil and rice toxicity under diverse environmental conditions. The development of rice varieties with reduced Cu accumulation through comprehensive breeding programs is also necessary. Regulatory measures, fungicide management, plant selection, soil and environmental investigation are recommended to prevent Cu buildup in agricultural lands to achieve sustainable agricultural goals.
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