Published December 22, 2021 | Version v1
Publication

A review of starch biosynthesis in cereal crops and its potential breeding applications in rice (<i>Oryza Sativa</i> L.)

  • 1. China National Rice Research Institute
  • 2. Anhui Agricultural University
  • 3. Zhejiang University
  • 4. Institute of Crop Sciences

Description

Starch provides primary storage of carbohydrates, accounting for approximately 85% of the dry weight of cereal endosperm. Cereal seeds contribute to maximum annual starch production and provide the primary food for humans and livestock worldwide. However, the growing demand for starch in food and industry and the increasing loss of arable land with urbanization emphasizes the urgency to understand starch biosynthesis and its regulation. Here, we first summarized the regulatory signaling pathways about leaf starch biosynthesis. Subsequently, we paid more attention to how transcriptional factors (TFs) systematically respond to various stimulants via the regulation of the enzymes during starch biosynthesis. Finally, some strategies to improve cereal yield and quality were put forward based on the previous reports. This review would collectively help to design future studies on starch biosynthesis in cereal crops.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يوفر النشا التخزين الأولي للكربوهيدرات، وهو ما يمثل حوالي 85 ٪ من الوزن الجاف للحيوانات المنوية في الحبوب. تساهم بذور الحبوب في الحد الأقصى من إنتاج النشا السنوي وتوفر الغذاء الأساسي للبشر والماشية في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، فإن الطلب المتزايد على النشا في الأغذية والصناعة والخسارة المتزايدة للأراضي الصالحة للزراعة مع التحضر يؤكد على الحاجة الملحة لفهم التركيب الحيوي للنشا وتنظيمه. هنا، قمنا أولاً بتلخيص مسارات الإشارات التنظيمية حول التخليق الحيوي لنشا الأوراق. بعد ذلك، أولينا المزيد من الاهتمام لكيفية استجابة عوامل النسخ (TFs) بشكل منهجي لمختلف المنشطات من خلال تنظيم الإنزيمات أثناء التخليق الحيوي للنشا. وأخيرًا، تم طرح بعض الاستراتيجيات لتحسين غلة الحبوب وجودتها بناءً على التقارير السابقة. ستساعد هذه المراجعة بشكل جماعي في تصميم الدراسات المستقبلية حول التخليق الحيوي للنشا في محاصيل الحبوب.

Translated Description (French)

L'amidon assure le stockage primaire des glucides, représentant environ 85 % du poids sec de l'endosperme céréalier. Les graines de céréales contribuent à la production annuelle maximale d'amidon et fournissent la nourriture primaire pour les humains et le bétail dans le monde entier. Cependant, la demande croissante d'amidon dans l'alimentation et l'industrie et la perte croissante de terres arables avec l'urbanisation soulignent l'urgence de comprendre la biosynthèse de l'amidon et sa régulation. Ici, nous avons d'abord résumé les voies de signalisation réglementaires sur la biosynthèse de l'amidon foliaire. Par la suite, nous avons accordé plus d'attention à la façon dont les facteurs de transcription (FT) répondent systématiquement à divers stimulants via la régulation des enzymes lors de la biosynthèse de l'amidon. Enfin, certaines stratégies visant à améliorer le rendement et la qualité des céréales ont été proposées sur la base des rapports précédents. Cette revue aiderait collectivement à concevoir de futures études sur la biosynthèse de l'amidon dans les cultures céréalières.

Translated Description (Spanish)

El almidón proporciona almacenamiento primario de carbohidratos, lo que representa aproximadamente el 85% del peso seco del endospermo de cereales. Las semillas de cereales contribuyen a la máxima producción anual de almidón y proporcionan el principal alimento para los seres humanos y el ganado en todo el mundo. Sin embargo, la creciente demanda de almidón en la alimentación y la industria y la creciente pérdida de tierras cultivables con la urbanización enfatizan la urgencia de comprender la biosíntesis del almidón y su regulación. Aquí, primero resumimos las vías de señalización reguladora sobre la biosíntesis del almidón foliar. Posteriormente, prestamos más atención a cómo los factores transcripcionales (FT) responden sistemáticamente a varios estimulantes a través de la regulación de las enzimas durante la biosíntesis del almidón. Finalmente, se plantearon algunas estrategias para mejorar el rendimiento y la calidad de los cereales a partir de los informes anteriores. Esta revisión ayudaría colectivamente a diseñar futuros estudios sobre la biosíntesis del almidón en cultivos de cereales.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استعراض التخليق الحيوي للنشا في محاصيل الحبوب وتطبيقات التكاثر المحتملة في الأرز (<i>أوريزا ساتيفا</i> ل.)
Translated title (French)
Examen de la biosynthèse de l'amidon dans les cultures céréalières et de ses applications potentielles à la sélection du riz (<i>Oryza Sativa</i> L.)
Translated title (Spanish)
Una revisión de la biosíntesis de almidón en cultivos de cereales y sus posibles aplicaciones de mejoramiento en arroz (<i>Oryza Sativa</i> L.)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4200317652
DOI
10.7717/peerj.12678

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1021635124
  • https://openalex.org/W1554248652
  • https://openalex.org/W1580022703
  • https://openalex.org/W1593526268
  • https://openalex.org/W1605784734
  • https://openalex.org/W1811049632
  • https://openalex.org/W1928509639
  • https://openalex.org/W1935022710
  • https://openalex.org/W1959945352
  • https://openalex.org/W1960182401
  • https://openalex.org/W1964913485
  • https://openalex.org/W1965391574
  • https://openalex.org/W1965639861
  • https://openalex.org/W1969854389
  • https://openalex.org/W1969940992
  • https://openalex.org/W1972115234
  • https://openalex.org/W1972755047
  • https://openalex.org/W1974947616
  • https://openalex.org/W1981262555
  • https://openalex.org/W1981779399
  • https://openalex.org/W1984521042
  • https://openalex.org/W1985160905
  • https://openalex.org/W1989663405
  • https://openalex.org/W1990319852
  • https://openalex.org/W1990886072
  • https://openalex.org/W1992626094
  • https://openalex.org/W1993402853
  • https://openalex.org/W1996451747
  • https://openalex.org/W1996722973
  • https://openalex.org/W2003518428
  • https://openalex.org/W2006216406
  • https://openalex.org/W2009096499
  • https://openalex.org/W2009508008
  • https://openalex.org/W2011650950
  • https://openalex.org/W2014028890
  • https://openalex.org/W2014794716
  • https://openalex.org/W2015510611
  • https://openalex.org/W2018233263
  • https://openalex.org/W2023417060
  • https://openalex.org/W2028031465
  • https://openalex.org/W2028558767
  • https://openalex.org/W2030744177
  • https://openalex.org/W2034154895
  • https://openalex.org/W2034521498
  • https://openalex.org/W2034976687
  • https://openalex.org/W2036610125
  • https://openalex.org/W2036875515
  • https://openalex.org/W2040166612
  • https://openalex.org/W2041783144
  • https://openalex.org/W2046212841
  • https://openalex.org/W2046851558
  • https://openalex.org/W2046877852
  • https://openalex.org/W2052910376
  • https://openalex.org/W2054252741
  • https://openalex.org/W2054753757
  • https://openalex.org/W2060795232
  • https://openalex.org/W2060972579
  • https://openalex.org/W2065744015
  • https://openalex.org/W2065815146
  • https://openalex.org/W2067478727
  • https://openalex.org/W2069480467
  • https://openalex.org/W2078206079
  • https://openalex.org/W2080986362
  • https://openalex.org/W2082484205
  • https://openalex.org/W2085377827
  • https://openalex.org/W2086847193
  • https://openalex.org/W2090189626
  • https://openalex.org/W2093946785
  • https://openalex.org/W2096968467
  • https://openalex.org/W2097076865
  • https://openalex.org/W2098488788
  • https://openalex.org/W2099417542
  • https://openalex.org/W2100159696
  • https://openalex.org/W2101163041
  • https://openalex.org/W2101708485
  • https://openalex.org/W2108046250
  • https://openalex.org/W2109478686
  • https://openalex.org/W2111100441
  • https://openalex.org/W2112512465
  • https://openalex.org/W2115456426
  • https://openalex.org/W2116304145
  • https://openalex.org/W2118688605
  • https://openalex.org/W2118952358
  • https://openalex.org/W2121296843
  • https://openalex.org/W2121631499
  • https://openalex.org/W2122846073
  • https://openalex.org/W2123245590
  • https://openalex.org/W2123321788
  • https://openalex.org/W2123763963
  • https://openalex.org/W2124789577
  • https://openalex.org/W2125780948
  • https://openalex.org/W2126295585
  • https://openalex.org/W2126903379
  • https://openalex.org/W2126927919
  • https://openalex.org/W2127357273
  • https://openalex.org/W2129301047
  • https://openalex.org/W2130585764
  • https://openalex.org/W2132589462
  • https://openalex.org/W2132626957
  • https://openalex.org/W2134613591
  • https://openalex.org/W2136589740
  • https://openalex.org/W2136643594
  • https://openalex.org/W2136868446
  • https://openalex.org/W2139398263
  • https://openalex.org/W2139759180
  • https://openalex.org/W2139870027
  • https://openalex.org/W2140657128
  • https://openalex.org/W2142095801
  • https://openalex.org/W2142735139
  • https://openalex.org/W2143118605
  • https://openalex.org/W2143601896
  • https://openalex.org/W2145360407
  • https://openalex.org/W2147174370
  • https://openalex.org/W2148023017
  • https://openalex.org/W2148158824
  • https://openalex.org/W2148223968
  • https://openalex.org/W2148871634
  • https://openalex.org/W2149650186
  • https://openalex.org/W2150434569
  • https://openalex.org/W2151143656
  • https://openalex.org/W2152953206
  • https://openalex.org/W2156098321
  • https://openalex.org/W2157797985
  • https://openalex.org/W2158287613
  • https://openalex.org/W2159802532
  • https://openalex.org/W2164944073
  • https://openalex.org/W2165213978
  • https://openalex.org/W2165366196
  • https://openalex.org/W2165636898
  • https://openalex.org/W2166623460
  • https://openalex.org/W2167096415
  • https://openalex.org/W2168601625
  • https://openalex.org/W2168847086
  • https://openalex.org/W2170038336
  • https://openalex.org/W2170650358
  • https://openalex.org/W2172104619
  • https://openalex.org/W2172573578
  • https://openalex.org/W2180360173
  • https://openalex.org/W2184691539
  • https://openalex.org/W2187504255
  • https://openalex.org/W2198888205
  • https://openalex.org/W2222440211
  • https://openalex.org/W2230087860
  • https://openalex.org/W2232236498
  • https://openalex.org/W2257728601
  • https://openalex.org/W2277370993
  • https://openalex.org/W2312689118
  • https://openalex.org/W2358083929
  • https://openalex.org/W2402006460
  • https://openalex.org/W2406802714
  • https://openalex.org/W2410970495
  • https://openalex.org/W2414466255
  • https://openalex.org/W246286872
  • https://openalex.org/W2463287215
  • https://openalex.org/W2499768192
  • https://openalex.org/W2512154682
  • https://openalex.org/W2518849696
  • https://openalex.org/W2519315113
  • https://openalex.org/W2532255561
  • https://openalex.org/W2549264430
  • https://openalex.org/W2555957949
  • https://openalex.org/W2561925859
  • https://openalex.org/W2567554897
  • https://openalex.org/W2582331638
  • https://openalex.org/W2592047827
  • https://openalex.org/W2603647775
  • https://openalex.org/W2605547187
  • https://openalex.org/W2611676740
  • https://openalex.org/W2613663755
  • https://openalex.org/W2616032208
  • https://openalex.org/W2691601982
  • https://openalex.org/W2726879675
  • https://openalex.org/W2727307756
  • https://openalex.org/W2729824537
  • https://openalex.org/W2734344554
  • https://openalex.org/W2738899284
  • https://openalex.org/W2753900981
  • https://openalex.org/W2763286474
  • https://openalex.org/W2768993021
  • https://openalex.org/W2793288556
  • https://openalex.org/W2888537289
  • https://openalex.org/W2916799924
  • https://openalex.org/W2946711137
  • https://openalex.org/W2954003576
  • https://openalex.org/W2956814109
  • https://openalex.org/W3012900242
  • https://openalex.org/W3037398941
  • https://openalex.org/W3083635437
  • https://openalex.org/W3111987784
  • https://openalex.org/W3121021880
  • https://openalex.org/W3138616885
  • https://openalex.org/W3197047639
  • https://openalex.org/W4254013901
  • https://openalex.org/W4255030633
  • https://openalex.org/W4294309038