Bacterial homoserine lactones as a nanocomposite fertilizer and defense regulator for chickpeas

Gupta, Govind; Kumar, Arun; Verma, Nishith

doi:10.1039/c9en00199a

Cited by 26 publications

(45 citation statements)

References 57 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Moreover, CNFs increase the water uptake ability, germination rate, and nontoxicity even at higher concentration of dose and therefore are used as a growth stimulant of the plants. In a recent study, Gupta et al suggested that the CNFs are used as a carrier to deliver acylated-homoserine lactone in chick pea plants [34]. The study suggested that CNF-acylated homoserine lactone-based composite increased the plant growth as well as stress tolerance ability.…”

Section: Carbon-polymer Compositesmentioning

confidence: 99%

“…and bio-composite nanomaterials have been developed. These NMs are efficiently used in the field of agriculture for production and protection of crops [32][33][34][35]. However, phytotoxicity, degradation of soil, large-scale production, agglomeration, and effective delivery system still remain a concern.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…On the other hand, CNFs have the potential ability to deliver micronutrients in plants and the release of micronutrients (Cu/Zn nanoparticles) in a controlled manner. However, CNFs also required polymeric delivery system for real applications [34]. In this context, polymeric nanocomposite has emerged as one of the most promising tools for the delivery of micronutrients and agrochemicals in the plant system [36].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Polymeric Nanocomposite-Based Agriculture Delivery System: Emerging Technology for Agriculture

Ashfaq¹,

Talreja²,

Chuahan³

et al. 2020

Genetic Engineering - A Glimpse of Techniques and Applications

View full text Add to dashboard Cite

The increasing global population has forced the agricultural area to enhance the yield of crop, thereby fulfilling the requirements of people. The advancement has led to synthesis of nanomaterials with different size, shapes, and biocompatibility aspects towards specific applications like agriculture. Several nanomaterials such as metal, metal oxide, carbon nanotubes (CNTs), carbon nanofibers (CNFs), graphene, and its derivatives have shown potential ability for augmenting the yield of crops and protect crops against pathogens. However, these nanomaterials required smart delivery system that might easily deliver the nanofertilizers in a controlled manner. In this context, the incorporation of nanotechnology and polymer science might be developing newer technology with minimal usage and maximum effectiveness for improvement of crops. The incorporation of nanomaterials in polymeric composites offers newer approaches for agricultural delivery system that might provide various advantages such as higher stability, solubility, uniform distribution, and controlled release. Moreover, nanomaterials have potential ability for advancement in the genetic engineering. Herein, we discuss the role of nanomaterials in the growth of the plant, polymeric nanocomposite materials for agriculture delivery system with the advancement in the genetic engineering, and future prospects of these polymeric-nanocomposite materials in agriculture.

show abstract

Section: Carbon-polymer Compositesmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Polymeric Nanocomposite-Based Agriculture Delivery System: Emerging Technology for Agriculture

Ashfaq¹,

Talreja²,

Chuahan³

et al. 2020

Genetic Engineering - A Glimpse of Techniques and Applications

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Рост и развитие растения, ассимиляция питательных веществ, стрессоустойчивость во многом определяются характером такого взаимодействия (22)(23)(24). В QS-регуляции грамотрицательных бактерий задействованы сигнальные соединения класса ацилгомосеринлактонов (АГЛ) (25), которые проявили себя как эффективные стимуляторы роста растений и фитомодуляторы устойчивости к биотическим и абиотическим стрессорам (8,26).…”

unclassified

“…АГЛ влияют на формирование защитной реакции растений, инициируют системную устойчивость и улучшают распознавание патогенных микроорганизмов (97). Праймирование семян Cicer arietinum С4-АГЛ усиливало рост и повышало стрессоустойчивость растений (26). Праймированные семена хорошо прорастали в условиях моделируемого окислительного (5 мМ H2O2) и солевого (200 мМ NaCl) стрессов.…”

unclassified

ACYL-HOMOSERINE LACTONES FOR CROP PRODUCTION AND STRESS TOLERANCE OF AGRICULTURAL PLANTS (review)

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

Ацилгомосеринлактоны (АГЛ)-класс молекул медиаторов, координирующих активность клеток в популяции грамотрицательных бактерий. АГЛ синхронизируют индивидуальные клеточные геномы, благодаря чему бактериальная популяция функционирует как многоклеточный организм. Они обеспечивают дистанционный сигналинг между бактериями-колонизаторами фитосферы, что позволяет популяции реагировать на внешний сигналинг и устанавливать симбиотические либо антагонистические отношения с растением-хозяином (A.R. Stacy с соавт., 2018; А. Shrestha с соавт., 2020). Ауторецепция количественных параметров бактериальной популяции называется «quorum sensing» (QS) (R.G. Abisado с соавт., 2018). QS-системы образуют сигнальные молекулы аутоиндукторы, легко проникающие из клеток в окружающую среду и обратно в клетку (M.B. Miller с соавт., 2001; B. Bassler, 2002). Системам QS принадлежит ключевая роль в регуляции метаболических и физиологических процессов, происходящих в бактериальной клетке (M. Frederix с соавт., 2011; M. Whiteley с соавт., 2017). Бактериальный сигналинг воспринимается эукариотами, которые образуют симбиоз с микробными сообществами (S.T. Schenk с соавт., 2015; Л.М. Бабенко с соавт., 2016, 2017). Рост и развитие растения, ассимиляция питательных веществ, стрессоустойчивость во многом определяются характером такого взаимодействия (H.P. Bais с соавт., 2006; R. Ortíz-Castro с соавт., 2009; S. Basu с соавт., 2017). Управлять бактериальным сигналингом растению позволяет система «quorum quenching» (QQ) (N. Calatrava-Morales с соавт., 2018), механизм действия которой состоит в подавлении растительными метаболитами синтеза АГЛ, конкуренции с АГЛ за связывание с рецепторными белками, репрессии QS-контролируемых генов (H. Zhu с соавт., 2008; R. Sarkar с соавт., 2015). Однако в настоящее время молекулярные механизмы, с помощью которых растения реагируют на бактериальный сигналинг, до конца не выяснены. Часть метаболитов АГЛ-сигналинга охарактеризованы, однако их роль в химическом взаимодействии партнеров в большинстве случаев требует дальнейшего изучения. Показано, что явление QS и его участники причастны к регуляции взаимодействий между про-и эукариотами, в том числе к формированию биопленок, синтезу фитогормонов, трансферу плазмид, продукции факторов вирулентности, биолюминесценции, споруляции, образованию клубеньков (Л.М. Бабенко с соавт., 2017). Различия в строении молекул обеспечивают распознавание бактериями собственных АГЛ и отделение чужеродных. Перенос АГЛ от бактерии к растению-хозяину осуществляется при помощи мембранных везикул (M. Toyofuku, 2019). В последние годы активно изучаются генетика, геномика, биохимия и сигнальное разнообразие молекул QS. Регулирование функций ризосферынаиболее динамичного сайта взаимодействия растения и ассоциированной с ним микрофлоры с участием АГЛ приобретает особое значение при разработке новых биотехнологических подходов, направленных на повышение урожайности и стрессоустойчивости аграрных культур. Одна из эффективных технологий повышения устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам-предпосевна...

show abstract

Molecular mechanisms of N‐acyl homoserine lactone signals perception by plants

Бабенко

Kosakivska

Romanenko

2021

Cell Biology International

View full text Add to dashboard Cite

N-acyl homoserine lactones (AHLs) belong to the class of bacterial quorum sensing signal molecules involved in distance signal transduction between Gram-negative bacteria colonizers of the rhizosphere, as well as bacteria and plants. AHLs synchronize the activity of genes from individual cells, allowing the bacterial population to act as a multicellular organism, and establish a symbiotic or antagonistic relationship with the host plant. Although the effect of AHLs on plants has been studied for more than ten years, the mechanisms of plant perception of AHL signals are not fully understood. The specificity of the reactions caused by AHL indicates

show abstract

Bacterial homoserine lactones as a nanocomposite fertilizer and defense regulator for chickpeas

Abstract: AHL/Fe-CNF nanocomposites were effective in increasing germination rate and plant growth as well as developing resistance towards biotic and abiotic stresses.

Cited by 26 publications

References 57 publications

Polymeric Nanocomposite-Based Agriculture Delivery System: Emerging Technology for Agriculture

Polymeric Nanocomposite-Based Agriculture Delivery System: Emerging Technology for Agriculture

ACYL-HOMOSERINE LACTONES FOR CROP PRODUCTION AND STRESS TOLERANCE OF AGRICULTURAL PLANTS (review)

Molecular mechanisms of N‐acyl homoserine lactone signals perception by plants

Contact Info

Product

Resources

About