金黄色葡萄球菌一氧化氮合酶生理功能分析

为了研究金黄色葡萄球菌一氧化氮合酶的功能和作用,克隆该基因的全长序列,在一氧化氮合酶基因缺陷菌株的基础上,构建一氧化氮合酶过表达菌株,进行表型验证,研究NO对细菌表型的影响。结果显示:一氧化氮合酶缺失使细菌自溶速率加快,抗氧化杀伤能力减弱,生物被膜生成能力降低、缺失和过表达均会影响细菌正常的生长周期和速率。外源性NO对野生菌株、敲除菌株和过表达菌株生物被膜有不同影响显示,金黄色葡萄球菌一氧化氮合酶还参与了外源性NO对生物被膜的调控。一系列表型结果表明:金黄色葡萄球菌内源性NO作用不仅仅阻断Fenton反应、增强过氧化氢酶活性,还可以作为一种信号分子调控细菌基因的转录和表达。     

活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中的作用

活性氧和一氧化氮是生物体内普遍存在的信号分子 ,参与多种生理功能的调控 ,对生物体正常生长发育具有重要意义。最近的研究认为 ,在环境条件胁迫下 ,植物体也能通过类似哺乳动物体内 NADPH氧化酶和一氧化氮合酶途径产生活性氧和一氧化氮。活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中具有直接杀伤病原物、参与细胞壁的氧化交联、激活抗病相关基因的表达和依赖转录的防卫反应、诱导寄主细胞过敏性坏死等重要作用。本文据近年的研究结果对以上几个方面作一综述     

Nitric oxide represses the Arabidopsis floral transition

The correct timing of flowering is essential for plants to maximize reproductive success and is controlled by environmental and endogenous signals. We report that nitric oxide (NO) repressed the floral transition in Arabidopsis thaliana. Plants treated with NO, as well as a mutant overproducing NO (nox1), flowered late, whereas a mutant producing less NO (nos1) flowered early. NO suppressed CONSTANS and GIGANTEA gene expression and enhanced FLOWERING LOCUS C expression, which indicated that NO regulates the photoperiod and autonomous pathways. Because NO is induced by environmental stimuli and constitutively produced, it may integrate both external and internal cues into the floral decision.     

病毒诱导的精氨琥珀酸合成酶基因沉默对棉花氮代谢的影响

以棉花为研究对象,利用转录后基因沉默技术(VIGS)将棉花精氨琥珀酸合成酶(GhASS1)基因沉默,研究沉默后植物的氨基酸、多胺、一氧化氮(NO)等含氮化合物的代谢变化。结果表明:盐胁迫可以诱导棉花精氨琥珀酸合成酶(GhASS1)瞬时上调表达,GhASS1沉默严重影响氨基酸的合成,除天门冬氨酰(Ans)外,其他蛋白质组成型氨基酸质量分数显著降低,NO质量摩尔浓度和多胺(PAs)质量分数下降,棉花植株生长发育迟缓。GhASS1沉默对棉花精氨酸脱羧酶基因(GhADC)、棉花鸟氨酸脱羧酶基因(GhODC)表现出强烈的抑制作用,进而影响植物多胺的代谢和耐盐能力。高浓度盐环境下,沉默体系精氨酸(Arg)和NO质量摩尔浓度上升,GhARG1表达上调。GhASS1沉默对于植物是致命的,GhASS1是尿素循环和氨基酸代谢的关键环节,GhASS1沉默使GhARG1、GhADC和GhODC表达下调,严重影响整个氨基酸代谢,NO质量摩尔浓度,腐胺(Put)和精胺(Spm)质量分数显著降低,N代谢受阻,植株发育不良,生长迟滞,棉花中存在Arg-NO通路。     

Screening for nitric oxide-dependent protein-protein interactions

Because nitric oxide (NO) may be a ubiquitous regulator of cellular signaling, we have modified the yeast two-hybrid system to explore the possibility of NO-dependent protein-protein interactions. We screened for binding partners of procaspase-3, a protein implicated in apoptotic signaling pathways, and identified multiple NO-dependent interactions.Two such interactions, with acid sphingomyelinase and NO synthase, were shown to occur in mammalian cells dependent on endogenous NO. Nitrosylation may thus provide a broad-based mechanism for regulating interactions between proteins. If so, systematic proteomic analyses in which redox state and NO bioavailability are carefully controlled will reveal a large array of novel interactions.     

外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的影响

【目的】苯丙烯酸是黄瓜根系分泌的毒性较大的酚酸类物质之一,与黄瓜的连作障碍有密切关系。研究外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的缓解作用,初步探讨NO缓解黄瓜幼苗苯丙烯酸胁迫的生理机制。【方法】采用营养钵土培的方法,研究外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对200μmol·L-1苯丙烯酸胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长、抗氧化酶系统和活性氧代谢的影响。【结果】100μmol·L-1NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)能显著缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株造成的伤害,可明显提高幼苗的生长量,增强叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,提高叶片叶绿素和脯氨酸(Pro)含量,降低了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(产生速率。与100μmol·L-1SNP处理相比,50、200和400μmol·L-1SNP处理促进黄瓜幼苗生长、缓解叶片氧化损伤和提高抗氧化酶的活性的作用明显降低。【结论】外源NO能明显促进了苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗的生长,提高了抗氧化酶活性,降低了活性氧代谢,其中以100μmol·L-1SNP缓解效果最好。因此认为,外源NO的确能缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株的伤害,提高黄瓜幼苗对苯丙烯酸胁迫的耐性,减缓因自毒作用引起的连作障碍。     

Effects of 1-Methylcyclopropene on NO Content, NOS Activity, and H2O2 Content in Postharvest Suli Pears

Studies were conducted over the effects of 1-methylcycolpropene (1-MCP) treatment on postharvest life of Suli pears (Pyrus bretschneideri Rehd.) stored at room and cold temperatures on nitric oxide (NO), nitric oxide synthase (NOS)activity, and hydrogen dioxide (H2O2). Results showed that the 1-MCP treatment had little effect on total soluble solids (TSS) at both room and cold temperatures. 1-MCP delayed softening of Suli pear fruits, decreased respiratory rate and H2O2 accumulation, and increased NO and NOS activity at room temperature storage, while the effect of cold temperature storage was relatively inferior. There was a significant positive correlation between NOS activity and NO content. It is concluded that 1-MCP had effects on endogenous NO content and accumulation of H2O2. Similarly, H2O2 acting as a signaling molecule via regulating NO level affects the ripening and senescence of Suli pears.     

一氧化氮在植物中的生理作用

一氧化氮(NO)不仅是一种易扩散的生物活性分子,而且是生物体内重要的信号分子。植物细胞通过NO合酶、硝酸还原酶,或非生化反应途径产生NO。NO参与植物生长发育调控和对生物、非生物胁迫的应答反应。通过讨论NO的产生,对植物生长发育的影响及在抗逆反应中的信号调节来阐述NO在植物中的生理作用。     

外源一氧化氮对铁皮石斛原球茎生长和多糖积累的影响

以硝普钠（SNP）为一氧化氮（NO）供体,研究了不同浓度的外源NO对铁皮石斛原球茎生长、叶绿素含量、蔗糖合成酶（SS）活性和多糖积累的影响。结果总体表现为低浓度的SNP有利于铁皮石斛原球茎的生长,而高浓度的SNP可以促进多糖的合成。在添加0.50 mmol·L-1SNP的培养基中培养28 d时其干质量比对照高36.9％,总叶绿素含量在14 d时为对照的1.33倍;在添加1.00 mmol·L-1 SNP的培养基中培养7 d时其多糖含量为对照的1.59倍,同时SS活性显著升高。综合多糖产量来看,0.50 mmol·L-1SNP效果最佳,在处理期间显著高于其他处理,且对其干质量、叶绿素含量、SS活性和多糖积累均有促进作用。添加NO清除剂（cPTIO）后,铁皮石斛原球茎的生长、SS活性和多糖合成受到抑制。     

猪苓多糖对小鼠腹腔巨噬细胞一氧化氮生成、iNOS活性和细胞内还原型谷胱甘肽含量的影响

目的 :观察猪苓多糖 (PPS)对小鼠腹腔巨噬细胞一氧化氮 (NO)生成及其免疫调节作用和抗肿瘤作用机制。方法 :采用Griess反应、荧光法和DTNB比色法分别测定不同剂量的PPS作用小鼠腹腔巨噬细胞的NO生成量、诱导型一氧化氮合酶 (iNOS)活性及细胞内还原性谷胱甘肽 (GSH)含量的变化。结果 :PPS能使小鼠腹腔巨噬细胞NO生成增加 ,i NOS活性增高 ,并呈作用剂量依赖关系 ;PPS在刺激小鼠腹腔巨噬细胞NO合成同时 ,伴有细胞内GSH水平的降低 ,呈负相关 (P <0 .0 5 )。结论 :PPS能提高小鼠腹腔巨噬细胞iNOS活性 ,增加NO合成 ,消耗细胞内的GSH。提示细胞内GSH可能起到调节巨噬细胞NO生成和保护宿主细胞免受NO介导的细胞毒作用     

外源NO对渗透胁迫下茶树种子萌发的影响

为探讨NO对渗透胁迫下茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)种子萌发的影响,用20%PEG6000模拟干旱处理,分别添加0、20、50、100、200和300μmol·L~(-1)硝普钠(SNP,NO外源供体)。结果表明,外源NO能显著促进渗透胁迫下茶树种子的萌发,且呈现一定的浓度效应,在NO供体SNP浓度为100μmol·L~(-1)时效果最佳。随着外源SNP浓度的增加,茶树种子的萌发及生长受到了抑制,种子的发芽率、发芽指数、根长和活力指数均呈降低的趋势。进一步研究表明100μmol·L~(-1)的SNP能促进SOD、POD、CAT、APX、GR和GPX等抗氧化酶活性的提高,降低MDA含量及相对电导率。推测添加外源NO后,抗氧化酶活性提高,降低了茶树种子的氧化损伤,从而缓解了渗透胁迫对茶树种子萌发的抑制作用。     

中性粒细胞淋球菌感染模型的建立

目的 研究诱导型一氧化氮合酶（iNOS）及一氧化氮（NO）在中性粒细胞淋球菌感染模型中的表达。方法分离正常人外周血中性粒细胞,在10％胎牛血清DMEM培养液上培养3h,A组加入空白培养基,B组加入淋球菌菌液,随后在0、3、8、12h分别以实时定量荧光PCR测定iNOS mRNA表达,用镉还原法检测NO浓度。结果B组中iN08mRNA表达和NO水平均较A组升高（P〈0．01）,NO浓度在8h达到高峰。结论中性粒细胞淋球菌感染模型可成功模拟该菌体内微氧感染环境,可用于研究淋球菌致病机制。     

补锌对白内障大鼠肾组织NO和NOS的影响

目的:探讨补锌对白内障大鼠肾组织中一氧化氮(NO)含量和一氧化氮合酶(NOS)活性的影响.方法:应用硝酸还原酶法对模型组、治疗组及对照组大鼠肾匀浆中NO含量和NOS活性进行测定.结果:模型组及治疗组与对照组比较,肾匀浆中NO含量和NOS活性差异均无显著性意义(P＞0.05).结论:给白内障大鼠眼内补锌对其肾组织中NO含量和NOS活性无明显影响.     

半滑舌鳎组织器官中一氧化氮含量和一氧化氮合酶活性的测定

[目的]研究半滑舌鳎不同组织器官中一氧化氮（NO）含量和不同类型一氧化氮合酶（NOS）活性。[方法]采用Griess试剂法测定NO含量,采用化学比浊法测定NOS的活性。[结果]诱导型一氧化氮合酶（iNOS）在肌肉组织中活性最高,为28.774±4.10 U/mgprot,依次为肠、脑、肝脏、头肾、鳃、中肾、脾脏、心脏。肠和脑之间以及肝脏和头肾之间iNOS的活性不存在显著性差异,而其他组织器官之间iNOS的活性都存在显著性差异。结构型一氧化氮合酶（cNOS）在肠组织中活性最高,为55.979±5.048 U/mgprot。所测组织器官中cNOS活性都存在显著性差异。NO含量在脾脏中最高,为38.540±4.535μmol/L。脾脏、头肾、肝脏之间,以及脑、心脏、中肾之间NO含量不存在显著性差异,而其他组织器官之间NO含量都存在显著性差异。[结论]不同组织器官中NO含量和NOS活性不同,这可能与组织器官功能有着密切联系。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗生理影响

 【目的】探明NO对NaCl胁迫下番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）幼苗的生长和叶片氧化损伤具有保护作用。【方法】在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下，研究了0.05～0.8 mmol·L-1外源NO供体硝普钠 （SNP）处理对番茄幼苗生长、叶片保护酶活性和氧化损伤的影响。【结果】0.1 mmol·L-1 SNP处理缓解NaCl胁迫伤害的效果最好，显著提高了番茄幼苗生长，叶片叶绿素含量，保护酶SOD、POD、CAT、APX活性，脯氨酸和可溶性糖含量。显著降低了MDA和O2-含量。【结论】外源NO缓解番茄幼苗NaCl胁迫具有剂量效应，以0.1 mmol·L-1 SNP的效果最好，从而增强植株的耐盐性。     

NO介导ABA诱导的玉米叶片叶绿体和质外体的抗氧化防护

用硝普钠（SNP,NO供体）和ABA处理玉米幼苗,结果显示,ABA和SNP均增强了玉米叶片中抗氧化酶SOD、CAT、GR和APX的活性;激光共聚焦显微检测显示,ABA能够诱导叶片中NO的合成;NO清除剂PTIO和合成抑制剂L-NAME预处理阻断了ABA诱导的抗氧化酶活性的上升及NO的合成。对不同亚细胞区室的研究显示,ABA和NO对质外体和叶绿体中的抗氧化酶系统均表现出诱导效应,而PTIO和L-NAME阻断了这种诱导。上述结果表明,在玉米叶片中,NO介导了ABA的信号转导,诱导叶绿体和质外体中的抗氧化酶系统协同作用,共同提高了叶片的抗氧化防护能力。     

两种黄单胞病菌诱导水稻一氧化氮产生和防卫基因表达的比较研究

 【目的】阐明在不同黄单胞病菌诱导的水稻过敏性细胞死亡(HCD)中的一氧化氮(NO)信号途径及其作用机制。【方法】比较分析了在水稻细胞－番茄斑点病菌(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, Xcv)不亲和互作、水稻－白叶枯病菌(X. oryzae pv. oryzae, Xoo)亲和互作中NO的发生以及NO对水稻防卫基因诱导表达的影响。【结果】Xcv不仅诱导了NO的迸发、NOS活性及其NO合成相关基因(nos和nr)的表达，而且诱导了防卫基因(苯丙氨酸解氨酶基因pal、过氧化物酶基因pox和谷胱苷肽转硫酶基因gst)的表达；Xoo不诱导NO的迸发，抑制了NOS的活性、NO合成相关基因和防卫基因的表达；NO清除剂PTIO和Xoo显著地抑制了Xcv 对防卫基因表达的诱导作用。【结论】Xcv通过NO信号途径诱导了水稻防卫基因的表达和HCD；Xoo 通过NO抑制或解毒机制抑制了由NO介导的防卫基因的表达及其HCD的发生。     

一氧化氮影响植物不定根发生的研究进展

近年来,一氧化氮(NO)作为一种气态信号小分子,在植物中的研究越来越多,尤其是植物NO的产生机理及其在植物不定根发生中的作用机制研究取得了很大突破。本文概括了NO在植物体内的产生途径,详细阐述了NO及其与其他信号分子互作对植物不定根发生的影响,总结了植物不定根发生过程中NO调控的相关基因表达;最后,展望了NO参与植物不定根发生的研究趋势,以期为NO在植物不定根发生的应用研究提供理论参考。     

NO在植物体内产生的途径及其作用

近年来的研究表明一氧化氮(nitric oxide,NO)是生物体内的重要的信号分子,参与多种生理功能的调控。文章主要介绍了在植物体内NO的产生途径、信号传导机制、与其他信号分子之间的相互作用及其与植物激素之间的作用。     

Exogenous Nitric Oxide Alleviated the Inhibition of Photosynthesis and Antioxidant Enzyme Activities in Iron-Deficient Chinese Cabbage （Brassica chinensis L.）

The effects of exogenous nitric oxide （NO） on plant growth, chlorophyll contents, photosynthetic and chlorophyll fluorescence parameters as well as lipid peroxidation and activities of antioxidant enzymes were investigated in Chinese cabbage plants exposed to iron （Fe） deficiency. Iron deficiency led to serious chlorosis in Chinese cabbage leaves, and resulted in significant decrease in plant growth, photosynthetic pigments, net photosynthetic rate, Fv/Fm, Ф ps Ⅱ and activities of antioxidant enzymes, and increase in lipid peroxidation. While treatment with SNP, a NO donor, it could revert the iron deficiency symptoms, increased photosynthetic rate as well as activities of antioxidant enzymes, and protected membrane from lipid peroxidation, as a result, the growth inhibition of Chinese cabbage by Fe deficiency was alleviated.