Elicitors and their application
Abstract
Over the past 10-15 years, there have been considerable advances in understanding of defense mechanisms associated with elicitors. A large number of them has been identified. Although their practical use only begins, the first examples of elicitors as tools for plant protection are already available on the market. This review has focused on current knowledge of the elicitors and their application. Special attention is given to endogenous peptide elicitors, that are now the object of growing interest.
References
1. Brencic A., Winan S. C. // Microbiol.Mol.Biol.Rev. 2005. Vol. 69. P. 155-194.
2. Boller T., Felix G. // Annu. Rev. Plant Biol. 2009. Vol. 60. P. 379-406.
3. Howe G. A., Jander G. // Annu. Rev. Plant Biol. 2008. Vol. 59. P. 41-66.
4. Bonaventure G., Baldwin T. // Trends Plant Sci. 2011. Vol. 16. P. 294-299.
5. Hilker M., Meiners T. // J. Chem. Ecol. 2006. Vol. 32. P. 1379-1397.
6. Degenhardt D. C., Refi-Hind S., Stratmann J. W., Lincoln D. E. // Phytochem. 2010. Vol. 71. P. 2024-2037.
7. Bent A. F., Mackey D. // Annu.Rev. Phytopathol. 2007. Vol. 45. P. 399-436.
8. Yamaguchi Y., Huffaker A. // Curr.Opin. Plant Biol. 2011. Vol. 14. P. 351-357.
9. McCann H. C., Nahal H. et al. // PNAS USA. 2012. Vol. 109. P. 1-6.
10. Dicke M., Baldwin T. // Trends Plant Sci. 2010. Vol. 15. P. 167-175.
11. Тютерев С. Л. Научные основы индуцированной болезнеустойчивости растений. СПб., 2002.
12. Keen N. T. // Science. 1975. Vol. 187. P. 74-75.
13. Cruickshank J. A. M., Perrin D. R. // Life Sci. 1968. Vol. 7. P. 449-458.
14. Dixon R. A. // Biol. Rev. 1986. Vol. 61. P. 239-291.
15. Hahlbrock K., Scheel D. In: lnnovative Approaches to Plant Disease Control, I. Chet, ed. - NY: John Wiley & Sons. 1987. P. 229-254.
16. Ryan C. A.,Farmer E. E. // Ann.Rev.Plant Physiol. 1991. Vol. 42. P. 651-663.
17. Ильинская Л. И., Озерецковская О. Л. // Итоги науки и техники. Сер. защита растений. 1991. Т. 7. С. 4-102.
18. Renelt A., Colling Ch. // J. Exp. Bot. 1993. Vol. 44. P. 257-268.
19. Yamada A., Shibuya N. // Biosci. Biotech. Biochem. 1993. Vol. 57. P. 405-409.
20. Ebel J., Cosio T. J. // Int. Rev. Cytol. 1994. Vol. 148. P. 1-36.
21. Boller T. // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1995. Vol. 46. С. 189-214.
22. Hahn M. G. // Annu. Rev. Phytopathol. 1996. Vol. 34. P. 87-412.
23. Nurnberger T. // Cell. Mol. Life Sci. 1999. Vol. 55. P. 167-182.
24. Endre G., Kereszt A. et al. // Nature. 2002. Vol. 417. P. 962-966.
25. Vlot C. A, Klessig D. F. // Curr. Opin. Plant Biol. 2008. Vol. 11. P. 436-442.
26. Dodds P. N., Rathjen J. P. // Nat. Rev. Gen. 2010. Vol. 11. P. 539-548.
27. Conrath U. // Trends Plant Sci. 2011. Vol. 16. P. 524-531.
28. Hail M., Bostock R. M. // Ann. Bot. 2002. Vol. 89. P. 503-512.
29. Pieterse C. M. J., Dicke M. // Trends Plant Sci. 2007. Vol. 12. P. 564-569.
30. Montesano M., Brader G. // Mol. Plant Path. 2003. Vol. 4. P. 73-79.
31. Oostendorp M., Kunz W. et al. // Eur.J.Plant Path. 2001. Vol. 107. P. 19-28.
32. Angelova Z., Georgiev S., Ross W. // Biotechnol. Biotechnol. Eq. 2006. Vol. 20, N 2. P. 72-83.
33. Mauch-Mani B., Slusarenko A. J. // Plant Cell. 1996. Vol. 8. P. 203-212.
34. Mysore K. S. et al. // Plant J. 2002. Vol. 32. P. 299-315.
35. Дмитриев А. П. Фитоалексины и их роль в устойчивости растений. К.: Навукова думка, 2000.
36. Dixon R. A. // Nature. 2001. Vol. 411. P. 843-847.
37. Heath M. C. // Ann. Bot. 1997. Vol. 80. P. 713-720.
38. Dixon R. A., Lamb C. J. // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1990. Vol. 41. P. 339-367.
39. Bolwell G. P. // Curr. Opin. Plant Biol. 1999. Vol. 2. P. 287-294.
40. Mehdy M. C. // Plant Physiol. 1994. Vol. 105. P. 467-472.
41. Bolwell G. P., Coulson V. et al. // Phytochem. 1991. Vol. 30. P.397-405.
42. Volpin H., Elkind Y. // Plant Physiol. 1994. Vol. 104. P. 683-689.
43. Staskawicz B. J. et al. // Science. 1995. Vol. 268. P. 661-667.
44. Cutt J. R., Klessig D. F. In: Genes Involved in Plant Defense. - Boller T. and Meins F., eds. Springer-Verlag, 1992. P. 209-243.
45. Gorovitsa R. et al. // PlantPhysiol.Biochem. 2008. Vol. 46. P. 482-492.
46. Мосолов В. В., Валуева Т. А. Растительные белковые ингибиторы протеолитических ферментов. М., 1993. С. 1-207.
47. Goodman R. N., Novacky A. J. The Hypersensitive Reaction in Plants to Pathogens. St Paul: APS Press, 1994.
48. Heath M. C. // Eur. J. Plant Pathol. 1998. Vol. 104. P. 117-124.
49. Walters D. R., Newton A. C., Lyon G. D. // Biologist. 2005. Vol. 52. P. 28-33.
50. Дьяков Ю. Т. Фундаментальная фитопатология / С. Ф. Багирова, В. Г. Джавахия, Ю. Т. Дьяков и др. М.: Красанд, 2012.
51. Shibuya N.,Minami E. // Physiol. Mol. PlantPathol. 2001. Vol. 59. P. 223-233.
52. Nurnberger T., Brunner F. // Curr. Opin. PlantBiol. 2002. Vol. 5. P. 318-324.
53. Luderer R., Joosten M. H. A. J. // Mol. Plant Path. 2001. Vol. 2. P. 355-364.
54. Nimchuk Z., Rohmer L. et al. // Curr. Opin. Plant Biol. 2001. Vol. 4. P. 288-294.
55. Hammond-Kosack K. E. // The Plant Cell. 1996. Vol. 8. P. 1773-1791.
56. Cohn J., Sessa G. // Curr. Opin. Immunol. 2001. Vol. 13. P. 55-62.
57. Reglinski T., Newton A. C. // Ann.Appl.Biol. 1994. Vol. 124. P. 509-517.
58. Hjeljord L. G., Stensvand A. // Biol. Control. 2000. Vol. 19. P. 149-160.
59. Washington W. S., Engleitner S. et al. // Austral. J. Exper. Agr. 1999. Vol. 39. P. 487-494.
60. Lee J., Klessig D. F. // Plant Cell. 2001. Vol. 13. P. 1079-1093.
61. Lee J., Klosener B. et al. // PNAS USA. 2001. Vol. 98. P. 289-294.
62. Sharp J.-K., Albersheim P. et al. // J. Biol. Chem. 1984. Vol. 259. P. 11341-11345.
63. Darvill A.-G., Albersheim P. // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1984. Vol. 35. P. 243-275.
64. Bostock R.-M., Kuc J.-A. // Science. 1981. Vol. 212. P. 67-69.
65. Collmer A., Keen N.-T. // Annu. Rev. Phytopathol. 1986. Vol. 24. P. 383-409.
66. Alvarado V. // Semin. Cell Devel.Biol. 2010. Vol. 20. P. 1032-1040.
67. Fraile A., Garcia-Arenal F. // Adv. Virus Res. 2010. Vol. 76. P. 1-32.
68. Soosaar J. L., Burch-Smith T. M., Dikesh-Kumar S. P. // Nat. Rev. Microbiol. 2005. Vol. 3. P. 789-798.
69. Kessler A., Baldwin I. T. // Annu.Rev.Plant Biol. 2002. Vol. 53. P. 299-328.
70. Arimuro G.-I. // BBA. 2005. N 1734. P. 91-111.
71. Cullimore J. V., Ranjeva R. // Trends Plant Sci. 2001. Vol. 6. P. 24-30.
72. Озерецковская О. Л., Васюкова Н. И., Зиновьева С. В. // Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение. М.: На-ука, 2002. С. 280-360.
73. Максимов И. В. // Изв. Уфим. науч. центра РАН. Биология, биохимия и генетика. 2013. № 2. С. 38-61.
74. Hadwiger L. A. In: Chitin and Chitinases. P. - Jolles and R. A. A. Muzzarelli, eds. - Birkhauser Verlag, Switzerland. 1999.P. 185-200.
75. Benhamou N., Kloepper J. W. // Planta. 1998. Vol. 204. P. 153-168.
76. Куликов С. Н., Тюрин Ю. А., Долбин Д. А., Хайруллин Р. З. // Вест. Казан. технол. ун-та. 2007. № 6. С. 10-15.
77. Куликов С. Н., Варламов В. П. // Ученые записки Казан. гос. ун-та. Естественные науки. 2008. Т. 150, кн. 2. С. 43-58.
78. Васюкова Н. И., Зиновьева С. В., Ильинская Л. И. и др. // Прикл. биохим. и микробиол. 2001. Т. 37. С. 115-122.
79. Leon J., Rojo E., Sanchez-Serrano J. J. // J. Exp. Bot. 2001. Vol. 52. P. 1-9.
80. Кабачевская Е. М., Минова А. Л. и др. / 9-й съезд Бел. общ. объед. Фотобиология и биофизика. 23-25.06.2010. Минск,2010. Ч. 1. C. 117-119.
81. Nurnberger T., Brunner F. // Immunol. Rev. 2004. Vol. 198. P. 249-266.
82. Gomez-Gomez L., Boller T. // Trends Plant Sci. 2002. Vol. 7. P. 251-256.
83. Zipfel C., Robatzek S. et al. // Nature. 2004. Vol. 428. P. 764-767.
84. Zipfel C., Kunze G. et al. // Cell. 2006. Vol. 125. P. 749-760.
85. Lee S. W., Han S. W. et al. // Science. 2009. Vol. 326. P. 850-853.
86. Kunze G., Zipfel C. et al. // Plant Cell. 2004. Vol. 16. P. 3496-3507.
87. Navarro L., Zipfel C. et al. // Plant Physiol. 2004. Vol. 135. P. 1113-1128.
88. Fellbrich G., Romanski A. et al. // Plant J. 2002. Vol. 32. P. 375-390.
89. Hahlbrock K., Scheel D. et al. // PNAS USA. 1995. Vol. 92. P. 4150-4157.
90. Van den Ackerveken G. G. J. M., Vassen J. A. M. J. et al. // Plant Physiol. 1993. Vol. 103. P. 91-96.
91. Kamoun S. // Curr. Opin. Plant Biol. 2001. Vol. 4. P. 295-300.
92. Brunner F., Rosahl S. et al. // EMBO J. 2002. Vol. 21. P. 6681-6688.
93. Felix G., Boller T. // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278. P. 6201-6208.
94. Mackey D. D. et al. // Cell. 2003. Vol. 112. P. 379-389.
95. Alborn H. T., Turlings T. C. J. et al. // Science. 1997. Vol. 276. P. 945-949.
96. Doss R. P., Oliver J. E. et al. // PNAS USA. 2000. Vol. 97. P. 6218-6223.
97. Matzinger P. // Nat. Immunol. 2007. Vol. 8. P. 11-13.
98. Heil M. // Trends Plant Sci. 2009. Vol. 14. P. 356-363.
99. Huffaker A., Pearce G. // PNAS USA. 2006. Vol. 103. P. 10098-10103.
100. Huffaker A., Dafoe N. J. // Plant Physiol. 2011. Vol. 155. P. 1325-1338.
101. Narvaez-Vasquez J., Orozco-Cardenas M. L., Pearce G. In: Amino Acids, Peptides and Proteins in Organic Chemistry. -A. Hughes, ed. Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2009. P. 599-631.
102. Krol E., Mentzel T. et al. // J. Biol. Chem. 2010. Vol. 285. P. 13471-13479.
103. Pearce G., Strydom D. et al. // Science. 1991. Vol. 253. P. 895-897.
104. Constabel C. P., Bergey D. R. // PNAS USA. 1995. Vol. 92. P. 407-411.
105. Ryan C. A., Pearce G. // PNAS USA. 2003. Vol. 100, suppl. 2. P. 14577-14580.
106. Constabel C. P., Yip L., Ryan C. A. // Plant Mol. Biol. 1998. Vol. 36. P. 55-62.
107. Boller T. // Curr. Opin. Cell Biol. 2005. Vol. 17. P. 116-122.
108. Pearce G., Yamaguchi Y. et al. // PNAS USA. 2010. Vol. 107. P. 14921-14925.
109. Yamaguchi Y., Barona G. // Plant Physiol. 2011. Vol. 156. P. 932-942.
110. Yamaguchi Y., Huffaker A. et al. // Plant Cell. 2010. Vol. 22. P. 508-522.
111. Yamaguchi Y., Pearce G., Ryan C. A. // PNAS USA. 2006. Vol. 103. P. 10104-10109.
112. Schmelz E. A., Carroll M. J. et al. // PNAS USA. 2006. Vol. 103. P. 8894-8899.
113. Schmelz E. A., Le Clere S. et al. // Plant Physiol. 2007. Vol. 144. P. 793-805.
114. Narvaez-Vasquez J., Pearce G. et al. // Planta. 1995. Vol. 195. P. 593-600.
115. Howe G. A. // J. Plant Growth Regul. 2004. Vol. 23. P. 223-237.
116. Orozco-Cardenas M., McGurl B., Ryan C. A. // PNAS USA. 1993. Vol. 90. P. 8273-8276.
117. Pearce G., Moura D. S., Stratman J., Ryan C. A. // Nature. 2001. Vol. 411. P. 817-820.
118. Pearce G., Ryan C. A. // J.Biol.Chem. 2003. Vol. 278. P. 30044-30050.
119. Голубович В. П., Соколов Ю. А., Фигловский В. А., Шутова И. В. // Весці НАН Беларусі. Сер. хім. навук. 2011. № 4.С. 71-74.
120. Ермола Е. М., Соколов Ю. А., Мартинович В. П., Голубович В. П. // Весцi НАН Беларуci. Сер. хім. навук. 2013. № 3.С. 100-103.
121. http://www.uniprot.org/uniprot/P28552.html.
122. http: www.ucbi.nlm.gov/blast.
123. Felix G., Boller T. // Plant J. 1999. Vol. 7. P. 381-389.
124. Pearce G., Moura D. S. et al. // PNAS USA. 2001. Vol. 98. P. 12843-12847.
125. Suzuki G., Ohta H., Kato T. // FEBS Lett. 1996. Vol. 383. P. 83-86.
126. Watanabe A., Nong V. H., Zhang D. Y. // Biosci. Biotechnol. Biochem. 1999. Vol. 63. P. 251-256.
127. Eichhorn H., Klinghammer M. // J. Exp. Bot. 2006. Vol. 57. P. 2193-2201.
128. Метлицкий Л. В., Озерецковская О. Л. и др. Биохимия иммунитета, покоя, старения растений. М.: Наука, 1984.
129. Ильинская Л.И., Озерецковская О. Л. // Прикл. биохим. и микробиол. 1998. Т. 34. С. 467-479.
130. Hohl H. R., Stoessl P. // Can. J. Bot. 1976. Vol. 54. P. 900-912.
131. Hoppe H. H., Humme B. // Phytopathol. Z. 1980. Vol. 97. P. 85-88.
132. Hammerschmidt R. // Annu. Rev. Phytopathol. 1999. Vol. 37. P. 285-306.
133. McLusky S. R. et al. // Plant J. 1999. Vol. 17. P. 523-534.
134. Loreto F., Schnitzler J.-P. // Trends Plant Sci. 2010. Vol. 15. P. 154-166.
135. Holopainen K.,Gershenzon J. // TrendsPlant Sci. 2010. Vol. 15. P. 176-184.
136. Walters D. R., Murray D. C. // Plant Pathol. 1992. Vol. 41. P. 444-448.
137. Mitchell A. F., Walters D. R. // Pest Manage. Sci. 2004. Vol. 60. P. 126-134.
138. Mandahar H. K., Lyngs J. H. J. et al. // CropProt. 1998. Vol. 17. P. 323-329.
139. Orober M., Siegrist J. // Eur. J. Plant Pathol. 2002. Vol. 108. P. 345-353.
140. Reuveni R., Dor G. et al. // Crop Prot. 2000. Vol. 19. P. 355-361.
141. Jakab G., Cottier V. et al. // Eur. J. Plant Pathol. 2001. Vol. 107. P. 29-37.
142. Siegrist J., Orober M. // Physiol. Mol. Plant Pathol. 2000. Vol. 56. P. 95-106.
143. Silue D., Pajot E., Cohen Y. // Plant Pathol. 2002. Vol. 51. P. 97-102.
144. Lin Y-Z., Chen H.-Y. et al. // Phytochem. 2008. Vol. 69. P. 715-728.
145. Mahmood T., Kakishima M. // Prot. Pept. Lett. 2009. Vol. 16. P. 1041-1052.
146. Kessmann H., Staub T. et al. // Jpn. J. Pestic. Sci. 1993. Vol. 10. P. 29-37.
147. Muneera A., Omer S. A. et al. // Int. J. Plant Pat. 2011. Vol. 2. P. 63-71.
148. Vallad G. E., Goodman R. M. // Crop Sci. 2004. Vol. 44. P. 1920-1934.
149. Тютерев С. Л. // Материалы 7-й Междунар. конф. «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана».СПб., 2003. С. 118-121.
150. Bastas K. K., Maden S. // Phytoprot. 2007. Vol. 88, N 3. P. 93-101.
151. Gilardi G., Gullino M. L. // Crop Prot. 2010. Vol. 29, N 4. P. 330-335.
152. Mazzucchi A. // Phytopath. Mediterranea. 2008. Vol. 47. P. 272-276.
153. Walters D. // Amer. Phytopath. Soc. 2005. Vol. 95. P. 1368-1376.
154. Stadnik M. J. // Z. Pflanzenkrank.Pflanzenschut. 1999. Vol. 106. P. 466-489.
155. Agostini J. P., Bushong P. M. // Plant Dis. 2003. Vol. 87. P. 69-74.
156. Sarathandra R. G.,Niranjan R. S. et al. // CropProt. 2004. Vol. 23. P. 881-888.
157. Khripach V. A., Zhabinskii V. N., Aс. De Groot. Twenty Years of Brassinosteroids: Steroidal Plant Hormones Warrant Better Crops for the XXI Century // Annals of Botany. 2000. Vol. 86. P. 441-447.
158. Khripach V. A., Zhabinskii V. N., Khripach N. B. New practical aspects of brassinosteroids and results of their ten-year agricyltural use in Russia and Belarus. In: «Brassinosteroids. Bioactivity and crop productivity». Ed. S. Hayat, A. Ahmad,. - Kluwer Academic Publisher, 2003. P. 189-230.
159. Khripach V. A., Zhabinskii V. N., De Groot Ac. Brassinosteroids - a new class of plant hormones. Academic Press. 1999.
160. Vallad G. E., Goodman R. M. // Crop Sci. 2004. Vol. 44. P. 1920-1934.
161. Zehnder G. W., Murphy E. J. // Eur. J. Plant Pathol. 2001. Vol. 107. P. 39-50.
162. Ficchini P. J. // Ann. Rev. PlantPhysiol. PlantMol. Biol. 2001. Vol. 52. P. 29-66.
163. Chen X., Yang L. et al. // Phytoter. Res. 2002. Vol. 16. P. 199-209.
164. Reymond P., Farme E. E. // Curr. Opin. CellBiol. 1998. Vol. 1. P. 404-411.
165. Balandrin M. F., Klocke J. A. In: Medicinal, aromatic and industrial materials from plants, Biotechnologyin agriculture and forestry (vol. 4). - Bajaj YPS, ed. Berlin: Springer-Verlag. 1988. P. 1-12.
166. Smollny T., Wichers H. et al. // Phytochem. 1998. Vol. 48. P. 975-979.
167. Gagnon H., Ibrahim R. K. // Phytochem. 1997. Vol. 448. P. 1463-1467.
168. Ketchum R. E., Gibson D. M. // Biotechnol.Bioeng. 1999. Vol. 62. P. 97-105.
169. Miao Z. Q., Wei Z. J. // Chin. J. Biotechnol. 2000. Vol. 16. P. 509-513.
170. Zhang C. H., Wu J. Y. // Enzyme Microb. Technol. 2003. Vol. 32. P. 71-77.
171. Bone S. et al. // J. Agric.Food Chem. 2009. Vol. 57. P. 2614-2622.
172. Ng T. et al. // Appl. Microbial. Biotechnol. 2011. Vol. 90. P. 59-68.
173. Smoliga J. M. et al. // Mol. Nutr. Food Res. 2011. Vol. 55. P. 1129-1141.
174. Holland K. W., O’Keefe S. F. // Recent Pat. Food Nutr. Agric. 2010. Vol. 2. P. 221-232.
175. Jahandir M. et al. // Compr. Rev. FoodSci. FoodSaf. 2009. Vol. 8. P. 31-43.
176. Yang L. et al. // J. Agric. Food Chem. 2009. Vol. 57. P. 1797-1804.
177. Wani M. C., Taylor H. L. et al. // JACS. 1971. Vol. 93. P. 2325-2327.
178. Guo B. H., Kai Y., Jin H. B. // Afric. J. Biotechnol. 2006. Vol. 5. P. 15-20.
179. Walker K., Croteau R. // PNAS USA. 2000. Vol. 97. P. 13591-13596.
180. Gibson D. M., Ketchum R. E. // Plant Cell Rep. 1993. Vol. 12. P. 479-482.
181. Frense D. // App. Microbiol. Biotechnol. 2007. Vol. 73. P. 1233-1240.
182. Zhang J.-F., Gong S. // Cell Biol. Int. Rep. 2011. Vol. 18. Р. 1042-1049.
183. Ciddi V., Srinivasan V. // Biotechnol. Lett. 1995. Vol. 17. P. 1343-1346.
184. Yu L. J., Lan W. Z. // Process Biochem. 2001. Vol. 37. P. 477-482.
185. Yukimune Y., Tabata H. // Nat. Biotechnol. 1996. Vol. 14. P. 1129-1132.
186. Smith D. A., Banks S. W. // Phytochem. 1986. Vol. 25. P. 979-995.
187. Threlfall D. R., Whithed I. M. // Phytochem. 1988. Vol. 27. P. 2567-2580.
188. Hamerski D., Beier R. C. et al. // Phytochem. 1990. Vol. 29. P. 1137-1142.
189. Mihai R., Brezenu A. // Roman. Biotechnol. Lett. 2009. Vol. 14. P. 4511-4518.
190. Muranaka T., Miyata M. // Phytochem. 1998. Vol. 37. P. 491-496.
191. Weiss G., Tin-Wa M. // J. Pharm. Sci. 1975. Vol. 64. P. 95-98.
192. Imbert T. F. // Biochimie. 1998. Vol. 80. P. 207-222.
Review
Views: 5386
Email this article 