Role of reactive oxygen species in auxin herbicide phytotoxicity: current information and hormonal implications - are gibberellins, cytokinins, and polyamines involved?

It has been suggested that reactive oxygen species (ROS) participate in the injury and death of sensitive plants treated with auxin herbicides. However, their precise role in the phytotoxicity of these compounds has not been completely elucidated. ROS might not only be essential for inducing epinasty, senescence, and tumours, but they might be crucial to the generation of ethylene, abscisic acid, and jasmonic acid, which are known to be triggered upon application of these compounds. Also, the main sources of ROS overproduction and their subcellular location in plants treated with auxin herbicides have not yet been clarified. Recent studies have suggested a role for xanthine oxidase (XOD) (which produces superoxide radical () and has activity related to nucleic acid catabolism) and for peroxisomes in the oxidative stress and senescence induced by auxin herbicides in the leaves of sensitive plants. However, confirmatory studies at the molecular level are still needed, as well as studies on the possible involvement of other hormones, such as gibberellins, cytokinins, and polyamines, and their corresponding crosstalk with ROS, in the mode of action of auxin herbicides. The results from these studies could not only help to clarify the mechanism of phytotoxicity of these compounds, but also to enable the design of ecologically safer herbicides for agriculture. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Il a été suggéré que les espèces réactives de l'oxygène (ERO) participent au dommage et à la mort des plantes sensibles traitées aux herbicides auxiniques. Cependant, leur rôle précis dans la phytotoxicité de ces composés n'a pas été complètement élucidé. Non seulement les ERO pourraient être essentielles pour induire l'épinastie, la sénescence et les tumeurs, mais elles pourraient aussi être cruciales à la génération d'éthylène, d'acide abscissique et d'acide jasmonique, connus pour être induits à la suite de l'application de ces composés. Il reste aussi à clarifier quelles sont les sources principales de surproduction d'ERO et leur localisation subcellulaire dans les plantes traitées aux herbicides auxiniques. Des études récentes ont suggéré que la xanthine oxydase (XOD), une enzyme productrice de radical superoxyde () et reliée au catabolisme des acides nucléiques, ainsi que les peroxysomes, joueraient un rôle dans le stress oxydant et la sénescence induits par les herbicides auxiniques dans les feuilles des plantes sensibles. Cependant, des études le confirmant au niveau moléculaire sont toujours requises, de même que des études portant sur l'implication possible d'autres hormones comme les gibbérellines, les cytokinines et les polyamines, et leur signalisation croisée correspondante avec les ERO, dans le mode d'action des herbicides auxiniques. Les résultats de ces études pourraient non seulement aider à clarifier le mécanisme de phytotoxicité de ces composés mais aussi à concevoir des herbicides plus surs d'un point de vue écologique pour l'agriculture. [Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]