Epicuticular wax and its role in plant protection of the Brassicaceae family against biotic and abiotic stresses (review) | Эпикутикулярный воск и его роль в защите растений семейства Brassicaceae от биотических и абиотических стрессов (обзор)

English. The article describes the role of epicuticular wax in terms of its morphology and physiology as one of the resistance mechanisms of plants of the Brassicaceae family to various biotic and abiotic stresses based on the analysis of foreign scientific literature. The review provides a detailed description of the cuticle structure and epicuticular waxes on its surface, which can be represented as very diverse composite microstructures. We analyzed important role of them in the efficiency and stability of the transpiration barrier in accelerating water loss, and we found it to be universal protection for plants under moisture deficit. The wax compositions vary in the response to temperature. The amount of wax and the morphological structure of the crystalloids changes when exposed to high and low temperatures. Wax production tends to increase at lower temperatures (15 deg. C degree and below) and to decrease at temperatures above 15 deg. C. It has been observed that the amount of wax in the plant cuticle increased with increasing UV radiation. Wax formed on the leaves of plants of the Brassicaceae family is one of the factors affecting the damage pattern of insect pests (such as cruciferous fleas, bedbugs, etc.). It can affect insect feeding both through physical mechanisms and by affecting the digestive system. The percentage of damage decrease is 64% depending on the wax thickness on the surface of the plant. Epicuticular wax on the leaf surface is one of the mechanisms of plant protection of the Brassicaceae family against fungal and bacterial pathogens (Sclerotinia sclerotiorum, Alternaria brassicae, etc.). The morphology, placement, and thickness of the crystalloids, as well as the chemical characteristics, determine how effectively a plant can control various kinds of infections.

Russian. На основании анализа зарубежных источников научной литературы освещена роль эпикутикулярного воска с точки зрения его морфологии и физиологии как одного из механизмов устойчивости растений семейства Brassicaceae к различным биотическим и абиотическим стрессам. Приводится детальное описание строения кутикулы и расположенных на ее поверхности эпикутикулярных восков, которые могут быть представлены в виде достаточно разнообразных композитных микроструктур. Проанализирована их важная роль в качестве эффективного и стабильного транспирационного барьера при ускорении потери воды, и установлено, что это является универсальной защитой растений при дефиците влаги. Восковые композиции различаются по своей реакции на температуру. Количество воска и морфологическая структура кристаллоидов изменяется под воздействием высоких и низких температур. Выработка воска при пониженных температурах (15 град. С и ниже), как правило, увеличивается, а при температурах выше 15 град. С уменьшается. Отмечено, что при повышении УФ-излучения возрастало количество воска в кутикуле растений. Воск, формирующийся на листьях растений семейства Brassicaceae, является одним из факторов, влияющих на характер повреждения насекомыми-вредителями (такими, как блошки крестоцветные, клопы и др.). Он может влиять на питание насекомых как с помощью физических механизмов, так и путем воздействия на пищеварительную систему. Процент снижения повреждения в зависимости от плотности воскового налета на поверхности растения равен 64. Эпикутикулярный воск на листовой поверхности является одним из механизмов защиты растений семейства Brassicaceae от грибных и бактериальных патогенов (Sclerotinia sclerotiorum, Alternaria brassicae и др.). Морфология, расположение и плотность кристаллоидов, а также химическая характеристика определяют, насколько эффективно растение способно бороться с различного рода инфекциями.