血红素加氧酶催化产生的CO参与ABA诱导的蚕豆气孔关闭及其信号转导

被引：4

作者：

曹泽彧

黄本开

王庆亚

宣伟

凌腾芳

张博

陈曦

聂理

沈文飚

机构：

[1] 南京农业大学生命科学学院生命科学实验中心

来源：

科学通报 | 2007年 / 15期

关键词：

一氧化碳; ABA; 血红素加氧酶; 环鸟苷酸; 一氧化氮; 气孔关闭; 蚕豆;

D O I：

暂无

中图分类号：

Q945 [植物生理学];

学科分类号：

071001 [植物学];

摘要：

一氧化碳(CO)是哺乳动物中新发现的一种重要的生物活性/信号分子,其生物学效应往往通过一氧化氮(NO)和环鸟苷酸(cGMP)信号介导.本研究发现,可引起蚕豆叶片气孔关闭的ABA处理能诱导蚕豆叶片CO释放的增加以及CO合成酶血红素加氧酶(HO)活性的提高;同时,ABA诱导的蚕豆气孔关闭也可以被CO合成酶抑制剂ZnPP和CO/NO清除剂血红蛋白(Hb)部分阻断.进一步的研究表明,外源添加CO供体高铁血红素(Hematin)和CO水溶液不仅能促进CO的释放,还能以依赖于时间进程的形式诱导蚕豆气孔的关闭,后者与NO供体SNP处理的结果相类似;NO合成酶硝酸还原酶(NR)的抑制剂钨酸钠(Tungstate),NO专一性清除剂cPTIO,ZnPP和Hb不同程度地逆转了这一过程.在4h的处理过程中,SNP,0.01%饱和度的CO水溶液以及Hematin明显地激发了NO的产生;反之,结合cPTIO或Tungstate处理后,NO的荧光信号几乎被完全抑制.此外,鸟苷酸环化酶(GC)的抑制剂ODQ阻断了CO诱导的气孔关闭,而ODQ的作用又被cGMP的类似物8-Br-cGMP所逆转.上述结果暗示,HO产生的CO可能参与了ABA诱导的蚕豆气孔关闭,NO和cGMP则是CO信号通路的下游分子.

引用

页码：1771 / 1778

页数：8

共 10 条

[1]

一氧化碳诱导绿豆下胚轴不定根的发生 [J].

徐霁 ;

宣伟 ;

黄本开 ;

周业华 ;

凌腾芳 ;

徐晟 ;

沈文飚 .

科学通报 , 2006, (04) :409-414

[2]

Carbon monoxide promotes lateral root formation in rapeseed [J].

Cao, Ze-Yu ;

Xuan, Wei ;

Liu, Zhao-Yang ;

Li, Xin-Na ;

Zhao, Nan ;

Xu, Peng ;

Wang, Zhe ;

Guan, Rong-Zhan ;

Shen, Wen-Biao .

JOURNAL OF INTEGRATIVE PLANT BIOLOGY, 2007, 49 (07) :1070-1079

[3]

Heme oxygenase up-regulation in ultraviolet-B irradiated soybean plants involves reactive oxygen species [J].

Yannarelli, Gustavo G. ;

Noriega, Guillermo O. ;

Batlle, Alcira ;

Tomaro, Maria L. .

PLANTA, 2006, 224 (05) :1154-1162

[4]

NO news is good news for plants [J].

Delledonne, M .

CURRENT OPINION IN PLANT BIOLOGY, 2005, 8 (04) :390-396

[5]

Heme oxygenase exerts a protective role against oxidative stress in soybean leaves [J].

Noriega, GO ;

Balestrasse, KB ;

Batlle, A ;

Tomaro, ML .

BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, 2004, 323 (03) :1003-1008

[6]

Green or red: what stops the traffic in the tetrapyrrole pathway? [J].

Cornah, JE ;

Terry, MJ ;

Smith, AG .

TRENDS IN PLANT SCIENCE, 2003, 8 (05) :224-230

[7]

Effect of nitric oxide and carbon monoxide on uterine contractility during human and rat pregnancy [J].

Longo, M ;

Jain, V ;

Vedernikov, YP ;

Saade, GR ;

Goodrum, L ;

Facchinetti, F ;

Garfield, RE .

AMERICAN JOURNAL OF OBSTETRICS AND GYNECOLOGY, 1999, 181 (04) :981-988

[8]

Carbon Monoxide: An Endogenous Modulator of the Nitric Oxide–Cyclic GMP Signaling System.[J].Tatsuya Ingi;Julia Cheng;Gabriele V Ronnett.Neuron.1996, 4

[9]

INHIBITION OF STOMATAL OPENING IN SUNFLOWER LEAVES BY CARBON-MONOXIDE, AND REVERSAL OF INHIBITION BY LIGHT [J].

POLLOK, M ;

HEBER, U ;

NAIK, MS .

PLANTA, 1989, 178 (02) :223-230

[10]

LIGHT-DEPENDENT NET CO-EVOLUTION BY C-3 AND C-4 PLANTS [J].

LUTTGE, U ;

FISCHER, K .

PLANTA, 1980, 149 (01) :59-63

← 1 →