NO可能作為H-,2-O-,2-的下游信號參與調(diào)節(jié)ABA誘導(dǎo)的蠶豆氣孔關(guān)閉過程.pdf

1、脫落酸(ABA)可以調(diào)節(jié)植物抗逆(包括干旱、冷害、鹽害等)的多種生理反應(yīng)和分子生物學(xué)效應(yīng).逆境下,伴隨著體內(nèi)ABA水平的升高植物氣孔發(fā)生關(guān)閉.以前的研究報道ABA能通過促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞K+外流來誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉,并且過氧化氫(H<,2>O<,2>)也參與其中.保衛(wèi)細(xì)胞也已成為研究ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的模式材料.一氧化氮(NO)是一種非?；顫姷姆肿?它參與多種生理活動.NO參與了跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的多個層面,如基因活化、蛋白質(zhì)表達(dá)和酶活性的調(diào)節(jié).最近的研究表

2、明NO是植物在病原菌侵害后激活防御反應(yīng)的信號之一.在植物中,NO和活性氧(ROIs)的相互作用已有報道.Delledonne等揭示在蠶豆懸浮細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞超敏感死亡需要NO和ROIs的產(chǎn)生有一個平衡.Lum和同事發(fā)現(xiàn)H<,2>O<,2>作為上游信號誘導(dǎo)NO的產(chǎn)生,他們還發(fā)現(xiàn)ABA誘導(dǎo)的NO產(chǎn)生是經(jīng)由鈣離子介導(dǎo)的,因?yàn)樗梢员烩}離子通道阻斷劑異搏定(verapamil)所抑制.最近的研究結(jié)果顯示H2O2和NO都能作為信號分子介導(dǎo)ABA誘導(dǎo)

3、的氣孔關(guān)閉過程,但有關(guān)H<,2>O<,2>和NO在ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的相互關(guān)系知之甚少.該文通過藥理學(xué)和細(xì)胞學(xué)方法分析了H2O2與NO之間可能存在的關(guān)系并證明NO可能作為H2O2下游信號參與ABA誘導(dǎo)的蠶豆氣孔關(guān)閉過程.表皮條生物分析顯示和ABA作用相同,NO的供體硝普鈉(SNP)和H<,2>O<,2>均能誘導(dǎo)蠶豆氣孔關(guān)閉.由ABA或H<,2>O<,2>所誘導(dǎo)的蠶豆氣孔關(guān)閉過程可部分地被NO的專一清除劑c-PTIO所逆轉(zhuǎn),而H<,2>

4、O<,2>的清除劑過氧化氫酶(CAT)則不能逆轉(zhuǎn)NO誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉過程.用NO或H<,2>O<,2>專一的熒光探針二氨基熒光素二乙酸酯(DAF-2DA)或二氯熒光素二乙酸酯(H2DCF-DA)分別標(biāo)記蠶豆保衛(wèi)細(xì)胞來檢測蠶豆保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)NO或H2O2的水平變化發(fā)現(xiàn),10 μmol/L ABA處理后,胞內(nèi)H2O2的產(chǎn)生速率明顯高于NO的產(chǎn)生速率.H2O2的清除劑CAT幾乎可完全抑制ABA所誘導(dǎo)的DAF的熒光增加;外源H<,2>O<,2>和AB