NO参与细胞分裂素信号转导吗?

一氧化氮(NO)是一种在动植物中普遍存在的独特分子[1］．在植物组织的成熟和衰老过程中，NO参与aba诱导的气孔关闭和乙烯的干扰。最近公布的数据[2，3.]提示NO也参与细胞分裂素信号转导。然而，上述数据并未提供NO在细胞分裂素信号传导中作用的防御证据。为了获得更确凿的证据，我们使用Parr5：：格斯转基因拟南芥表达格斯报告基因受细胞分裂素反应基因的转录控制ARR5发起人。此外，还使用苋属植物幼苗。

的拟南芥和苋属植物早前已详细描述了分析系统[4，5]. 在这两个系统中定量测量细胞分裂素效应。为了进行RNA印迹分析，将3天大的拟南芥幼苗与BA（含oor，不含测试化合物）孵育35分钟。在1.5%琼脂糖-甲醛凝胶中分离总RNA，转移到尼龙膜（Amersham）上，并用放射性标记的DNA探针杂交。对于放射自显影，用BioMax MS胶片（柯达）暴露印迹1-3天。在集成密度计CD-50（Desaga）上对信号进行量化。作为加载的对照，用一种新的试剂对印迹进行再杂交肌动蛋白2基因探针。

在我们的实验中，动物一氧化氮合酶（NOS）所有三种亚型的强竞争性抑制剂L-NMMA抑制转基因动物中GUS活性的积累拟南芥窝藏的格斯由细胞分裂素敏感的基因驱动ARR5发起人。根据早期的出版物[]，该抑制剂也抑制细胞内细胞分裂素依赖性β-环素的积累苋属植物．在拟南芥检测体系中，L-NMMA的有效性高于苋属植物一:1-2 mM L-NMMA抑制细胞分裂素诱导的细胞分裂素作用拟南芥约为80 - 90%。在苋属植物5 mM L-NMMA也有类似的抑制作用。

除L-NMMA外，我们还使用了其D-异构体（D-NMMA），该异构体不影响动物NOS。L-和D-异构体的实验表明，这两种异构体能够以类似的效果抑制细胞分裂素的作用。因此，在研究中未发现活性（动物体内）L型与其非活性D型类似物之间的功能差异拟南芥分析系统。

为了获得更直接的证据，我们对拟南芥不定芽苗。拟南芥幼苗在NO供体NOR3或SNAP的存在下孵育。在我们的实验中，SNAP和NOR3都在较宽的浓度范围内测试，都没有引起细胞分裂素样效应，即GUS活性的增强。这一结果反对NO作为细胞分裂素信号的直接信使的作用。但不排除NO在某些平行转导途径中发挥作用的可能性，这可能是有效的细胞分裂素信号转导所不可或缺的。通过添加NO供体对这种可能性进行了实验验证拟南芥用BA和L-NMMA处理的植株。但实验表明，NO并不能缓解L-NMMA对细胞分裂素诱导的GUS活性的抑制作用。这一结果也不支持NO参与细胞分裂素信号转导到初级反应基因，至少在拟南芥．

接下来，我们研究了L-NMMA是否在早期阶段(基因激活之前)抑制细胞分裂素信号或转录后作用。为此，我们分析了的稳态水平格斯细胞分裂素治疗后35分钟的转录本拟南芥幼苗。结果表明，无细胞分裂素处理格斯基因表达非常低，几乎检测不到放射性信号。细胞分裂素治疗35分钟后，细胞凋亡率增加30倍以上格斯检测到转录本。5 mM L-NMMA强烈抑制细胞分裂素诱导的GUS活性积累，对细胞分裂素诱导的GUS活性积累没有影响格斯记录。这一结果表明L-NMMA是转录后作用的。

综上所述，NOS抑制剂作用于细胞分裂素信号转导阶段之后，NO对诱导植物的细胞分裂素一级反应没有直接作用，至少对细胞分裂素一级反应基因没有直接作用拟南芥．

这项工作得到了德国基础研究基金会(Schm 814/13-1)、俄罗斯基础研究基金会(NN 01-04-04002/03-04-04001/04-04-49120)和INTAS N 01-0602的资助。

隶属关系

1. 2 .俄罗斯科学院植物生理学研究所，莫斯科，127276

   Georgy Romanov和Natalia Rakova

2. 生物应用遗传学研究所，Freie Universität Berlin，柏林，D-14195，德国

   托马斯Schmulling

相应的作者

通信格奥尔基罗曼诺夫．

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