多胺诱导大豆子叶节愈伤组织悬浮细胞一氧化氮的产生与氧或过氧化氢有关

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精胺(Spm)、亚精胺(Spd)和它们的二胺前体腐胺(Put)是小分子脂肪族多聚阳离子,广泛存在于植物细胞中,与植物生长发育、形态建成和对逆境响应密切相关。一氧化氮(NO)是一种植物细胞信号分子,在调节种子萌发、根系发育、气孔关闭、防御基因的表达和程序性细胞死亡过程中起着关键作用。业已证实,多胺可诱导植物组织产生NO,然而诱导机理仍不清楚。多份研究报告指出,植物组织的多胺氧化酶在多胺诱导NO产生中有作用,然而仍缺乏相关的理化证据。  本研究以大豆子叶节愈伤组织悬浮细胞为材料,采用外源多胺(PAs)、多胺氧化酶抑制剂-氨基胍(AG)、哺乳动物细胞一氧化氮合酶抑制剂L-NAME、H2O2清除剂(CAT、POD)、化学性缺氧剂-连二亚硫酸钠(SDT)及H2O2淬灭剂-二甲基硫脲(DMTU)处理,以DAF-FMDA为NO专性荧光探针,用激光共聚焦扫描显微技术,检测多胺诱导大豆子叶节愈伤组织悬浮细胞产生NO的变化。结果表明:  (1)三种外源多胺(0.05 mM腐胺、亚精胺和精胺)都可迅速地诱导大豆子叶节愈伤组织悬浮细胞产生NO荧光,且没有迟后期。  (2)在多胺孵育的同时添加NO专性清除剂0.1 mM cPTIO(2,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物),可强烈抑制细胞的 NO荧光,表明此荧光的NO特性。  (3)在多胺处理前用多胺氧化酶抑制剂AG孵育,可消弱细胞的NO荧光,相对应的是细胞二胺氧化酶(CuAO)活性被强烈抑制;而用1.0mM L-NAME孵育细胞,细胞NO荧光可被抑制但不影响CuAO活性。  (4)用0.1mM CAT和0.05mM DMTU二种H2O2清除剂处理悬浮细胞,都可明显减弱大豆悬浮细胞产生的NO荧光,而0.1mM POD消弱作用不明显。  (5)用化学性缺氧剂SDT处理,使细胞处于厌氧状态,发现可明显抑制大豆子叶节愈伤组织悬浮细胞NO荧光产生,荧光强度随SDT浓度的增加而下降。而SDT对NO供体硝普钠(SNP)所诱导的NO荧光无明显的抑制作用。  (6)在多胺处理前,若用1.0mM SDT孵育细胞,可明显减弱三种多胺对NO的诱导产生。  本研究首次采用大豆悬浮细胞,在细胞学水平上得到 PAs可诱导NO产生的证据,其次初步证实在PAs诱导大豆愈伤组织悬浮细胞产生NO的过程中有氧分子或H2O2的参与,且可能与多胺氧化酶有关。本文为PAs介导的信号传递和NO作为PAs作用的一个潜在介导者研究提供了新的证据。
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