NO与植物抗逆的关系.docVIP

文献综述 题 目 NO与植物抗逆性研究 学 院 生命科学技术学院 学 号 107330902034 专 业 发育生物学 班 级 09级研究生 姓 名 安 梅 指导老师 赵兴绪 2011年 12月 NO与植物抗逆性研究 甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃 兰州 730070 弗奇戈特、伊格纳罗和穆拉德等因在动物NO信号途径的突出贡献而获得1998年诺贝尔生理学医学奖。NO不仅调节动物的生理过程如平滑肌的松弛、免疫调节和细胞凋亡等（Schmidt and Walter,1994），也参与调节植物的生理过程，早在1979年就已经发现植物可以释放NO及NO对植物生长的促进作用（Anderson and Mansfield,1979和Klepper,1979）。直到Delledonne等（1998）和Durner（1998）的2篇描述NO对植物防御反应作用的文章发表后，NO植物学的研究才引起国际植物学界的密切关注，一些有关NO在植物中作用的文章也相继出现。 1. NO的理化性质及其来源 NO是一种气体自由基，在π2轨道上具有未配对的电子，容易得到或失去一个电子，因而能以一氧化氮自由基（NO.）、亚硝酸正离子（nitrosonium cation,NO+）和硝酰自由基（nitroxyl radical,NO-）3种形式存在（Wojtaszek,2000）。NO微溶于水（0.047cm3/ cm3H2O,20℃,1 atm）,铁盐可以增强其水溶性，无论是在细胞的水溶性的原生质还是在脂溶性的膜系统，NO都能扩散移动（Anderson and Mansfield,1979）。因此，NO一旦产生，就很容易在细胞内和细胞间扩散。NO在植物中的半衰期为3-5s（Henry et al.,1997;Tuteja et al.,2004）,比其他的活性氧长的多。NO能与O2快速反应生产NO2，然后快速降解为硝酸根离子（NO3-）和亚硝酸根离子（NO2-）。NO广泛存在于生物体内（臧梦维等1996），是一种细胞间和细胞内信息传递的信使分子。近年来认为NO是一种在植物中普遍存在的关键信号分子（Durner et al.,1998;Wendehenne et al.,2004）,NO的作用范围主要是产生NO的细胞和邻近的细胞（Neill et al.,2003）。 在植物中有几条潜在的产生NO的途径，包括一氧化氮合成酶（nitric oxide synathase,NOS）、硝酸还原酶（nireate reductase,NR）、黄嘌呤氧化还原酶（xanthine oxidoreductase,XOR）和非酶促反应途径。NO非酶促反应则主要是一些硝基类化合物的硝化及反硝化过程（Wojtaszek 2000）。 图1 植物体内NO的来源Fig.1 the production of nitric oxide in plant 2. NO的生理作用 2.1 NO对植物生长发育的影响 高浓度的NO（400-800nL/L）抑制番茄（Lycopersicon esculentum）生长，低浓度（0-200nL/L）时促进生长（Anderson and Mansfield,1979）。Takahashi和Yamasaki(2002)证明在叶绿体内NO能够可逆地抑制电子传递和ATP的合成。NO通过参与植物的呼吸作用（Milar et al.,1996）、光形态建成（Beligni and Lamattina 2000）、种子萌发（Caro 1999；Beligni and Lamattina 2000）、根和叶片的生长发育（Leshem et al.,1996；Ribeiro et al.,1999）、衰老（Leshem et al.,1998；Tu Ji et al.,2003）等过程来实现对细胞的影响。NO会对细胞的增殖和凋亡产生影响。此外Gouvea等（1997）和Pagnussat等（2002）发现NO能促进植物根系的生长。 2.2 NO参与非生物因素的胁迫 NO除参与植物抗病防御反应外，也参与非生物因素造成的胁迫反应。通过调节植物体内活性氧（reactive oxygen species, ROS）代谢来减轻氧化胁迫伤害（Pedrose et al.,2000），包括叶绿体降解、离子渗漏、膜脂过氧化以及DNA断裂等（Veronica，1999）。NO能诱导烟草