Published August 22, 2022 | Version v1
Publication Open

Impact of polyploidy on plant tolerance to abiotic and biotic stresses

  • 1. Fundación Ciencias Exactas y Naturales
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. University of Buenos Aires
  • 4. Universidad Argentina de la Empresa
  • 5. Experimental Medicine and Biology Institute
  • 6. National Agricultural Technology Institute

Description

Polyploidy, defined as the coexistence of three or more complete sets of chromosomes in an organism's cells, is considered as a pivotal moving force in the evolutionary history of vascular plants and has played a major role in the domestication of several crops. In the last decades, improved cultivars of economically important species have been developed artificially by inducing autopolyploidy with chemical agents. Studies on diverse species have shown that the anatomical and physiological changes generated by either natural or artificial polyploidization can increase tolerance to abiotic and biotic stresses as well as disease resistance, which may positively impact on plant growth and net production. The aim of this work is to review the current literature regarding the link between plant ploidy level and tolerance to abiotic and biotic stressors, with an emphasis on the physiological and molecular mechanisms responsible for these effects, as well as their impact on the growth and development of both natural and artificially generated polyploids, during exposure to adverse environmental conditions. We focused on the analysis of those types of stressors in which more progress has been made in the knowledge of the putative morpho-physiological and/or molecular mechanisms involved, revealing both the factors in common, as well as those that need to be addressed in future research.

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

Translated Description (Arabic)

يعتبر تعدد الصيغ الصبغية، الذي يعرف بأنه تعايش ثلاث مجموعات كاملة أو أكثر من الكروموسومات في خلايا الكائن الحي، قوة محورية متحركة في التاريخ التطوري للنباتات الوعائية ولعب دورًا رئيسيًا في تدجين العديد من المحاصيل. في العقود الأخيرة، تم تطوير أصناف محسنة من الأنواع المهمة اقتصاديًا بشكل مصطنع عن طريق إحداث تعدد الصيغ الصبغية الذاتي مع العوامل الكيميائية. أظهرت الدراسات التي أجريت على الأنواع المتنوعة أن التغيرات التشريحية والفسيولوجية الناتجة عن تعدد الصبغيات الطبيعي أو الاصطناعي يمكن أن تزيد من تحمل الضغوط اللاأحيائية والبيولوجية وكذلك مقاومة الأمراض، والتي قد تؤثر بشكل إيجابي على نمو النبات وصافي الإنتاج. الهدف من هذا العمل هو مراجعة الأدبيات الحالية المتعلقة بالصلة بين مستوى الصفيحات النباتية والتسامح مع الضغوطات اللاأحيائية والحيوية، مع التركيز على الآليات الفسيولوجية والجزيئية المسؤولة عن هذه الآثار، وكذلك تأثيرها على نمو وتطور كل من الصيغ الصبغية الطبيعية والمولدة اصطناعياً، أثناء التعرض للظروف البيئية المعاكسة. ركزنا على تحليل تلك الأنواع من الضغوطات التي تم فيها إحراز المزيد من التقدم في معرفة الآليات المورفولوجية الفسيولوجية و/أو الجزيئية المفترضة المعنية، وكشفنا عن كل من العوامل المشتركة، وكذلك تلك التي تحتاج إلى معالجة في البحوث المستقبلية.

Translated Description (French)

La polyploïdie, définie comme la coexistence d'au moins trois ensembles complets de chromosomes dans les cellules d'un organisme, est considérée comme une force motrice essentielle dans l'histoire évolutive des plantes vasculaires et a joué un rôle majeur dans la domestication de plusieurs cultures. Au cours des dernières décennies, des cultivars améliorés d'espèces économiquement importantes ont été développés artificiellement en induisant l'autopolyploïdie avec des agents chimiques. Des études sur diverses espèces ont montré que les changements anatomiques et physiologiques générés par la polyploïdisation naturelle ou artificielle peuvent augmenter la tolérance aux stress abiotiques et biotiques ainsi que la résistance aux maladies, ce qui peut avoir un impact positif sur la croissance des plantes et la production nette. L'objectif de ce travail est de passer en revue la littérature actuelle concernant le lien entre le niveau de ploïdie des plantes et la tolérance aux facteurs de stress abiotiques et biotiques, en mettant l'accent sur les mécanismes physiologiques et moléculaires responsables de ces effets, ainsi que sur leur impact sur la croissance et le développement des polyploïdes naturels et générés artificiellement, lors de l'exposition à des conditions environnementales défavorables. Nous nous sommes concentrés sur l'analyse des types de facteurs de stress dans lesquels davantage de progrès ont été réalisés dans la connaissance des mécanismes morpho-physiologiques et/ou moléculaires présumés impliqués, révélant à la fois les facteurs communs, ainsi que ceux qui doivent être abordés dans les recherches futures.

Translated Description (Spanish)

La poliploidía, definida como la coexistencia de tres o más conjuntos completos de cromosomas en las células de un organismo, se considera una fuerza motriz fundamental en la historia evolutiva de las plantas vasculares y ha desempeñado un papel importante en la domesticación de varios cultivos. En las últimas décadas, se han desarrollado artificialmente cultivares mejorados de especies económicamente importantes induciendo la autopoliploidía con agentes químicos. Los estudios sobre diversas especies han demostrado que los cambios anatómicos y fisiológicos generados por la poliploidización natural o artificial pueden aumentar la tolerancia al estrés abiótico y biótico, así como la resistencia a las enfermedades, lo que puede tener un impacto positivo en el crecimiento de las plantas y la producción neta. El objetivo de este trabajo es revisar la literatura actual sobre el vínculo entre el nivel de ploidía de las plantas y la tolerancia a los estresores abióticos y bióticos, con énfasis en los mecanismos fisiológicos y moleculares responsables de estos efectos, así como su impacto en el crecimiento y desarrollo de poliploides tanto naturales como generados artificialmente, durante la exposición a condiciones ambientales adversas. Nos centramos en el análisis de aquellos tipos de factores estresantes en los que se ha avanzado más en el conocimiento de los supuestos mecanismos morfofisiológicos y/o moleculares involucrados, revelando tanto los factores en común, como los que deben abordarse en futuras investigaciones.

Files

pdf.pdf

Files (1.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b9277e12c7a208e0a1a2c8dafc8357dc
1.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير تعدد الصيغ الصبغية على تحمل النبات للإجهادات اللاأحيائية والأحيائية
Translated title (French)
Impact de la polyploïdie sur la tolérance des plantes aux stress abiotiques et biotiques
Translated title (Spanish)
Impacto de la poliploidía en la tolerancia de las plantas al estrés abiótico y biótico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4292590432
DOI
10.3389/fpls.2022.869423

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W102784996
  • https://openalex.org/W1229501730
  • https://openalex.org/W144423133
  • https://openalex.org/W1466488041
  • https://openalex.org/W1506786687
  • https://openalex.org/W1512871475
  • https://openalex.org/W1542342506
  • https://openalex.org/W1553592582
  • https://openalex.org/W1566837084
  • https://openalex.org/W1914616932
  • https://openalex.org/W1918260619
  • https://openalex.org/W1964563932
  • https://openalex.org/W1965368044
  • https://openalex.org/W1971761397
  • https://openalex.org/W1972955531
  • https://openalex.org/W1973289372
  • https://openalex.org/W1973420399
  • https://openalex.org/W1974408902
  • https://openalex.org/W1976445111
  • https://openalex.org/W1981542705
  • https://openalex.org/W1984569850
  • https://openalex.org/W1987031227
  • https://openalex.org/W1987637262
  • https://openalex.org/W1988102114
  • https://openalex.org/W1990923741
  • https://openalex.org/W1993752650
  • https://openalex.org/W1993881638
  • https://openalex.org/W1998649253
  • https://openalex.org/W1999078569
  • https://openalex.org/W1999956253
  • https://openalex.org/W2001510940
  • https://openalex.org/W2001566153
  • https://openalex.org/W2009314714
  • https://openalex.org/W2010414467
  • https://openalex.org/W2012387602
  • https://openalex.org/W2017785192
  • https://openalex.org/W2020228426
  • https://openalex.org/W2020497910
  • https://openalex.org/W2022144593
  • https://openalex.org/W2025191472
  • https://openalex.org/W2026496780
  • https://openalex.org/W2027674782
  • https://openalex.org/W2027778839
  • https://openalex.org/W2031696728
  • https://openalex.org/W2032649941
  • https://openalex.org/W2032663499
  • https://openalex.org/W2034455059
  • https://openalex.org/W2034912356
  • https://openalex.org/W2035853823
  • https://openalex.org/W2039845217
  • https://openalex.org/W2040226559
  • https://openalex.org/W2044003126
  • https://openalex.org/W2047983521
  • https://openalex.org/W2049469558
  • https://openalex.org/W2054075385
  • https://openalex.org/W2055122561
  • https://openalex.org/W2055501640
  • https://openalex.org/W2056554121
  • https://openalex.org/W2057466174
  • https://openalex.org/W2057652201
  • https://openalex.org/W2058446949
  • https://openalex.org/W2060090811
  • https://openalex.org/W2060981876
  • https://openalex.org/W2061325948
  • https://openalex.org/W2066862052
  • https://openalex.org/W2073504781
  • https://openalex.org/W2074391710
  • https://openalex.org/W2074738014
  • https://openalex.org/W2074822811
  • https://openalex.org/W2078614079
  • https://openalex.org/W2078728626
  • https://openalex.org/W2078935977
  • https://openalex.org/W2080177252
  • https://openalex.org/W2084092640
  • https://openalex.org/W2084295877
  • https://openalex.org/W2084504934
  • https://openalex.org/W2086731306
  • https://openalex.org/W2087015756
  • https://openalex.org/W2088832313
  • https://openalex.org/W2088834184
  • https://openalex.org/W2089056826
  • https://openalex.org/W2089564415
  • https://openalex.org/W2091931726
  • https://openalex.org/W2091993575
  • https://openalex.org/W2092375329
  • https://openalex.org/W2092882875
  • https://openalex.org/W2099312080
  • https://openalex.org/W2099524720
  • https://openalex.org/W2099545828
  • https://openalex.org/W2100162031
  • https://openalex.org/W2101664288
  • https://openalex.org/W2102790750
  • https://openalex.org/W2104458054
  • https://openalex.org/W2104599553
  • https://openalex.org/W2105996173
  • https://openalex.org/W2110001178
  • https://openalex.org/W2112833394
  • https://openalex.org/W2117391818
  • https://openalex.org/W2117406401
  • https://openalex.org/W2118720098
  • https://openalex.org/W2120423699
  • https://openalex.org/W2120868323
  • https://openalex.org/W2121050012
  • https://openalex.org/W2121474356
  • https://openalex.org/W2123459677
  • https://openalex.org/W2126147326
  • https://openalex.org/W2126316383
  • https://openalex.org/W2126653400
  • https://openalex.org/W2129254039
  • https://openalex.org/W2129396595
  • https://openalex.org/W2130021223
  • https://openalex.org/W2132991356
  • https://openalex.org/W2136109113
  • https://openalex.org/W2136342652
  • https://openalex.org/W2139681286
  • https://openalex.org/W2141484921
  • https://openalex.org/W2141542056
  • https://openalex.org/W2142602910
  • https://openalex.org/W2144904379
  • https://openalex.org/W2146006921
  • https://openalex.org/W2146950945
  • https://openalex.org/W2147283566
  • https://openalex.org/W2147598212
  • https://openalex.org/W2148717014
  • https://openalex.org/W2149085519
  • https://openalex.org/W2149100549
  • https://openalex.org/W2151462556
  • https://openalex.org/W2151780109
  • https://openalex.org/W2151882908
  • https://openalex.org/W2152112932
  • https://openalex.org/W2152650625
  • https://openalex.org/W2152876917
  • https://openalex.org/W2153893922
  • https://openalex.org/W2154342780
  • https://openalex.org/W2154614604
  • https://openalex.org/W2157882076
  • https://openalex.org/W2158724283
  • https://openalex.org/W2159068519
  • https://openalex.org/W2159172398
  • https://openalex.org/W2159355356
  • https://openalex.org/W2163011877
  • https://openalex.org/W2163376857
  • https://openalex.org/W2165032496
  • https://openalex.org/W2165344415
  • https://openalex.org/W2165402269
  • https://openalex.org/W2166521630
  • https://openalex.org/W2169439222
  • https://openalex.org/W2170829472
  • https://openalex.org/W2176111319
  • https://openalex.org/W2184723599
  • https://openalex.org/W2184854431
  • https://openalex.org/W2233431944
  • https://openalex.org/W2245469035
  • https://openalex.org/W2262758460
  • https://openalex.org/W2281281267
  • https://openalex.org/W2283992213
  • https://openalex.org/W2306223865
  • https://openalex.org/W2327261544
  • https://openalex.org/W2330643372
  • https://openalex.org/W2343863564
  • https://openalex.org/W2394774829
  • https://openalex.org/W2399987448
  • https://openalex.org/W2424790075
  • https://openalex.org/W2427871734
  • https://openalex.org/W2462035160
  • https://openalex.org/W2465856649
  • https://openalex.org/W2510480100
  • https://openalex.org/W2510864941
  • https://openalex.org/W2517856198
  • https://openalex.org/W2527891094
  • https://openalex.org/W2558190825
  • https://openalex.org/W2590842002
  • https://openalex.org/W2591834191
  • https://openalex.org/W2595601090
  • https://openalex.org/W2601833917
  • https://openalex.org/W2611031887
  • https://openalex.org/W2611735579
  • https://openalex.org/W2612079819
  • https://openalex.org/W2616772494
  • https://openalex.org/W2625912121
  • https://openalex.org/W2730593112
  • https://openalex.org/W2732912021
  • https://openalex.org/W2740825166
  • https://openalex.org/W2747319455
  • https://openalex.org/W2747667030
  • https://openalex.org/W2766030041
  • https://openalex.org/W2766373518
  • https://openalex.org/W2768488644
  • https://openalex.org/W2768809861
  • https://openalex.org/W2785550642
  • https://openalex.org/W2791960043
  • https://openalex.org/W2794098902
  • https://openalex.org/W2794780126
  • https://openalex.org/W2800921920
  • https://openalex.org/W2805348952
  • https://openalex.org/W2883975134
  • https://openalex.org/W2898725080
  • https://openalex.org/W2900343999
  • https://openalex.org/W2904024885
  • https://openalex.org/W2906170859
  • https://openalex.org/W2912026096
  • https://openalex.org/W2914135723
  • https://openalex.org/W2921435041
  • https://openalex.org/W2922489468
  • https://openalex.org/W2941099066
  • https://openalex.org/W2942462783
  • https://openalex.org/W2943397321
  • https://openalex.org/W2950417565
  • https://openalex.org/W2950988036
  • https://openalex.org/W2952830566
  • https://openalex.org/W2953026644
  • https://openalex.org/W2964583472
  • https://openalex.org/W2968406269
  • https://openalex.org/W2981543307
  • https://openalex.org/W2982657819
  • https://openalex.org/W2984144526
  • https://openalex.org/W2984354697
  • https://openalex.org/W2986801803
  • https://openalex.org/W3004738144
  • https://openalex.org/W3009308238
  • https://openalex.org/W3014766376
  • https://openalex.org/W3017035840
  • https://openalex.org/W3045865694
  • https://openalex.org/W3089853405
  • https://openalex.org/W3091788682
  • https://openalex.org/W3093791782
  • https://openalex.org/W3096873280
  • https://openalex.org/W3122540149
  • https://openalex.org/W3136430583
  • https://openalex.org/W3164734603
  • https://openalex.org/W3175916760
  • https://openalex.org/W3188096841
  • https://openalex.org/W3191490620
  • https://openalex.org/W37089139
  • https://openalex.org/W4205417057
  • https://openalex.org/W4205782246
  • https://openalex.org/W4210647038
  • https://openalex.org/W4211029158
  • https://openalex.org/W4221066768
  • https://openalex.org/W4225291027
  • https://openalex.org/W4254473002
  • https://openalex.org/W4281766588
  • https://openalex.org/W4284883259
  • https://openalex.org/W4288672219
  • https://openalex.org/W55485550
  • https://openalex.org/W80399234
  • https://openalex.org/W958869850