До зміни парадигми функцій біологічно активних агентів: опосередкований гербіцидами гормезис
Анотація
Одним з найважливіших моментів, якому я приділяю особливу увагу в цій статті, є дія біологічно активних хімічних речовин (БАР) у живих істотах. Теоретично дія БАР проявляється чотирма стадіями, які детермінуються величиною доз від найменшої до найбільшої: відсутність видимих ефектів, стимулювання біохімічних і ростових процесів, гальмування ростових процесів і загибель живої структури. На сьогодні наукові дослідження зосереджені, головним чином, на другій стадії дії БАР у рослинних і тваринних організмах. У той же час, використання гербіцидів (кілерів небажаних рослин) в аграрному господарстві свідчить про їх стимулюючу дію на корисні рослини. Парадигма тільки стимулюючої дії БАР має бути замінена парадигмою подій на всіх чотирьох стадіях дії БАР у живих організмах. У статті запропоновано механізми подій на всіх чотирьох стадіях дії БАР. Основна увага зосереджена на редокс реакціях. Описано механізми трансформації неактивних БАР у реактивні агенти в ендогенних редокс реакціях. Ця стаття також має на меті зосередити дискусію на аналізі різноманітності механізмів, які лежать в основі дії природних і синтетичних хімічних агентів.
Посилання
Allender W. J. Effect of trifluoperazine and verapamil on herbicide stimulated growth of cotton. J Plant Nutr. 1997. Vol. 20. P. 69–80. doi: 10.1080/01904169709365234
Sterling T. M., Hall J. C. Mechanism of action of natural auxins and the auxinic herbicides. Herbicide Activity: Toxicology, Biochemistry and Molecular Biology. R. M. Roe et al. (Eds). IOS Press, 1997. P. 111–141.
Arooj M., Khan B. A., Nadeem M. A. et al. Low doses of atrazine cause hormesis in tribulus terrestris. Pak J Weed Sci Res. 2021. Vol. 27. P. 351–358. doi: 10.28941/pjwsr.v27i3.983
Cedergreen N. Herbicides can stimulate plant growth. Weed Research. 2008. Vol. 48. P. 429–438. doi: 10.1111/j.1365-3180.2008.00646.x
Dabney B. L., Patiño R. Low-dose stimulation of growth of the harmful alga, Prymnesium parvum, by glyphosate and glyphosate-based herbicides. Harmful Algae. 2018. Vol. 80. P. 130–139. doi: 10.1016/j.hal.2018.11.004
Calabrese E. J. Paradigm lost, paradigm found: The re-emergence of hormesis as a fundamental dose response model in the toxicological sciences. Environ Pollution. 2005. Vol. 138. P. 378–411. doi: 10.1016/j.envpol.2004.10.001
Belz R. G., Duke S. O. Herbicides and plant hormesis. Pest Manag Sci. 2014. Vol. 70. P. 698–707. doi: 10.1002/ps.3726
Kurchii B. A. What regulate the growth regulators? Second edition. Revised and expanded. Kiev : Logos Publisher; 2019. 209 p.
Beyl C. A., Sharma G. C. Picloram induced somatic embryogenesis in Gasteria and Haworthia. Plant Cell Tiss Org. 1983. Vol. 2. P. 123–132. doi: 10.1007/BF00043357
Fitch M. M. M., Moore P. H. Comparison of 2,4-D and picloram for selection of long-term totipotent green callus cultures of sugarcane. Plant Cell Tiss Org. 1990. Vol. 20. P. 157–163. doi: 10.1007/BF00041876
Hagen S. R., LeToureau D., Muneta P., Brown J. Initiation and culture of potato tuber callus tissue with picloram. Plant Growth Regul. 1990. Vol. 9. P. 341–345. doi: 10.1007/BF00024919
Hollósy F. Effect of ultraviolet radiation on plant cells. Micron. 2002. Vol. 33. P. 179–197. doi: 10.1016/S0968-4328(01)00011-7
Jankins G. I. Signal transduction in responses to UV-B radiation. Annu Rev Plant Biol. 2009. Vol. 60. P. 407–431. doi: 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092953
Xu W., Di C., Zhou S. et al. Rice transcriptome analysis to identify possible herbicide quinclorac detoxification genes. Front Genet. 2015. Vol. 6. P. 306. doi: 10.3389/fgene.2015.00306
Duhoux A., Délye C. Reference genes to study herbicide stress response in Lolium sp.: Up-Regulation of P450 genes in plants resistant to acetolactate-synthase inhibitors. PLoS ONE. 2013. Vol. 8 (5). P. e63576. doi: 10.1371/journal.pone.0063576.
Zhang Z.-W., Yuan S., Xu F. et al. Mg-protoporphyrin, haem and sugar signals double cellular total RNA against herbicide and high-light-derived oxidative stress. Plant Cell Environ. 2021. Vol. 34. P. 1031–1042. doi: 10.1111/j.1365-3040.2011.02302.x
Cusaro C. M., Grazioli C., Capelli E. et al. Involvement of mirnas in metabolic herbicide resistance to bispyribac-sodium in Echinochloa crusgalli (L.) P. Beauv. Plants. 2022. Vol. 11. P. 3359. doi: 10.3390/plants11233359.
Pfaff D. W., Rubin R. T., Schneider J. E., Head G. A. Principles of hormone/behavior relations, 2nd edn. Academic Press, 2018. Elsevier Inc. doi: 10.1016/B978-0-12-802629-8.00007-3
Checker G. V., Kushwaha H. R., Kumari P., Yadav S. Role of phytohormones in plant defense: signaling and cross talk. In: Singh A., Singh I. K. (Eds) Molecular aspects of plant-pathogen interaction. Springer Nature Singapore, 2018. Pte Ltd. P. 159–184. doi: 10.1007/978-981-10-7371-7_7
