Drought Response in Wheat: Key Genes and Regulatory Mechanisms Controlling Root System Architecture and Transpiration Efficiency
Notice bibliographique
Résumé
Abiotic stresses such as drought, heat, salinity and flooding threaten global food security. Crop genetic improvement with increased resilience to abiotic stresses is a critical component of crop breeding strategies. Wheat is an important cereal crop and a staple food source globally. Enhanced drought tolerance in wheat is critical for sustainable food production and global food security. Recent advances in drought tolerance research have uncovered many key genes and transcription regulators governing morpho-physiological traits. Genes controlling root architecture and stomatal development play an important role in soil moisture extraction and its retention, and therefore have been targets of molecular breeding strategies for improving drought tolerance. In this systematic review, we have summarized evidence of beneficial contributions of root and stomatal traits to plant adaptation to drought stress. Specifically, we discuss a few key genes such as DRO1 in rice and ERECTA in Arabidopsis and rice that were identified to be the enhancers of drought tolerance via regulation of root traits and transpiration efficiency. Additionally, we highlight several transcription factor families, such as ERF (ethylene response factors), DREB (dehydration responsive element binding), ZFP (zinc finger proteins), WRKY and MYB that were identified to be both positive and negative regulators of drought responses in wheat, rice, maize and/or Arabidopsis. The overall aim of this review was to provide an overview of candidate genes that have been tested as regulators of drought response in plants. The lack of a reference genome sequence for wheat and nontransgenic approaches for manipulation of gene functions in the past had impeded high-resolution interrogation of functional elements, including genes and QTLs, and their application in cultivar improvement. The recent developments in wheat genomics and reverse genetics, including the availability of a gold-standard reference genome sequence and advent genome editing technologies, are expected to aid in deciphering of the functional roles of genes and regulatory networks underlying adaptive phenological traits, and utilizing the outcomes of such studies in developing drought tolerance cultivars.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».