壳寡糖诱导植物防御反应中一氧化氮信号的研究  

Nitric Oxide Signaling in Chitooligosaccharide Induced Tobacco Defense Response

作　　者：张洪艳[1,2] 王文霞[1] 尹恒[1] 卢航[1,2] 赵小明[1] 杜昱光[1] 

机构地区：[1]中国科学院大连化学物理研究所辽宁省碳水化合物重点实验室,大连116023 [2]中国科学院研究生院,北京100049

出　　处：《中国生物工程杂志》2011年第2期18-22,共5页China Biotechnology

基　　金：国家"863"计划(2006AA10A213;2007AA091601);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2-YW-G-041;KSCX2-YW-N-007);辽宁省自然科学基金项目(20082153);公益性行业(农业)科研专项(200903052)资助项目

摘　　要：壳寡糖可以增强植物对病虫害的防御能力,为了深入研究壳寡糖的作用机理,首次运用荧光酶标仪及一氧化氮(Nitric oxide,NO)荧光探针Diaminofluorescein diacetate(DAF-2DA)对壳寡糖诱导的NO信号进行研究。研究发现,不同浓度的壳寡糖均可诱导烟草悬浮细胞产生NO;NO的清除剂Carboxy-PTIO potassium salt(cPTIO)和一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase,NOS)抑制剂Nω-nitro-L-arginine methyl Ester(L-NAME)可以明显抑制NO的产生;硝酸还原酶(Nitratereductase,NR)的抑制剂叠氮化钠和钨酸钠对NO的产生无影响;Ca2+流相关抑制剂氯化镧和钌红均可抑制NO的产生。NO和Ca2+流的相关抑制剂可明显抑制壳寡糖诱导的抗性相关基因的表达。结果显示:壳寡糖主要通过NOS酶催化合成NO,且NO参与调节壳寡糖诱导的抗性相关基因的表达,在此过程中,Ca2+可以调节NO的合成。Chitooligosaccharide （COS） or oligochitosan has been found to induce plant defense response. In order to study the mechanism of COS induced tobacco defense response, nitric oxide （NO） generation was indentified in tobacco suspension cells induced by COS by using NO specific fluorescence diaminofluorescein diacetate （DAF-2DA） and Microplate Reader GEMINI EM. The results showed that tobacco cells treated with COS resulted in a rapid NO generation, whose fluorescence intensity was dependent of COS concentration. The NO generation was sensitive to NO scavenger Carboxy-PTIO potassium salt （cPTIO）, NO synthase （NOS） inhibitor Nω-nitro-L-arginine methyl Ester （L-NAME）, lanthanum chloride and ruthenium red. Nitrate reductase （NR） inhibitors sodium azide and sodium tungstate had no effect on NO generation induced by COS. L-NAME, cPTIO, EGTA, lanthanum chloride and ruthenium red reduced the expression of defense-related gene induced by COS. Above results showed that NOS mediated NO generation and Ca^2＋ participated in the process of COS-induced NO generation.

关 键 词：壳寡糖 一氧化氮 防御反应 

分 类 号：Q819[生物学—生物工程]