GSNOR1參與擬南芥過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的水楊酸信號(hào)途徑的功能研究.pdf

1、傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為活性氧(ROS)誘導(dǎo)的體內(nèi)氧化脅迫具有毒性效應(yīng)，然而越來(lái)越多的證據(jù)表明ROS是植物體內(nèi)應(yīng)對(duì)外界脅迫因子（如干旱、病蟲(chóng)害等）的重要信號(hào)分子，其中過(guò)氧化氫(H2O2)是ROS中具有最穩(wěn)定性和較強(qiáng)活性的自由基，介導(dǎo)水楊酸(SA)有關(guān)的植物免疫反應(yīng)。與H2O2相似，谷胱甘肽亞硝基硫醇(GSNO)也被認(rèn)為是一種重要信號(hào)分子，也參與調(diào)控SA有關(guān)的防御反應(yīng)，但是H2O2與GSNO之間是否存在相互作用，進(jìn)而影響SA相關(guān)途徑還不是很清楚。因

2、此，本研究選用了擬南芥過(guò)氧化氫酶突變體cat2和谷胱甘肽亞硝基硫醇還原酶突變體gsnor1-3作為研究材料，分析了H2O2與GSNO調(diào)控SA途徑的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)CAT2突變導(dǎo)致的H2O2積累不僅誘導(dǎo)SA的合成，而且顯著性地激活SA下游防御基因（如PR1）表達(dá)和葉片自發(fā)性細(xì)胞死亡現(xiàn)象。然而GSNOR1突變則完全阻斷了H2O2誘導(dǎo)的SA積累和信號(hào)。轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，cat2gsnor1-3雙突變體幾乎完全抑制了H2O2誘導(dǎo)的SA合成

3、和信號(hào)基因表達(dá)。這些結(jié)果表明GSNO負(fù)調(diào)控H2O2誘導(dǎo)的SA信號(hào)途徑。
　　另一方面，為了進(jìn)一步解析GSNO介導(dǎo)H2O2信號(hào)途徑的調(diào)控機(jī)制，本研究利用激光共聚焦顯微鏡觀察葉片和根尖ROS水平、測(cè)定谷胱甘肽含量以及乙醇酸氧化酶酶活等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)與cat2相比，cat2gsnor1-3雙突變體內(nèi)H2O2含量及誘導(dǎo)的氧化脅迫強(qiáng)度沒(méi)有明顯削弱。轉(zhuǎn)錄組學(xué)證據(jù)和抗氧化酶活分析發(fā)現(xiàn)，GSNOR1突變并沒(méi)有增強(qiáng)主要的H2O2代謝酶的活性及其相關(guān)基因