Sự Đứt Quãng của Hạt Arabidopsis và Hạt Lúa Mạch Có Thể Bị Phá Vỡ Bởi Oxit Nitric

Planta - Tập 219 Số 5 - Trang 847-855 - 2004
Bethke, Paul C.1, Gubler, Frank2, Jacobsen, John V.2, Jones, Russell L.1
1Department of Plant and Microbial Biology, University of California, Berkeley, USA
2CSIRO Division of Plant Industry, Canberra City, Australia

Tóm tắt

Hạt của Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. và hạt của lúa mạch (Hordeum vulgare L.) đã được sử dụng để xác định ảnh hưởng của oxit nitric (NO) đối với sự nghỉ ngơi của hạt. Hạt của các kiểu hình C24 và Col-1 của Arabidopsis gần như hoàn toàn trong trạng thái nghỉ ngơi khi vừa mới thu hoạch, nhưng trạng thái nghỉ ngơi đó đã bị phá vỡ bằng cách phân lớp trong 3 ngày ở 4°C hoặc bằng cách ngâm hạt với chất cho NO, natri nitroprusit (SNP). Hiệu ứng của SNP đối với sự nghỉ ngơi của hạt Arabidopsis phụ thuộc vào nồng độ. Nồng độ SNP thấp nhất là 25 μM đã làm giảm sự nghỉ ngơi và kích thích sự nảy mầm, nhưng SNP với nồng độ 250 μM hoặc cao hơn đã làm suy yếu sự phát triển của cây con, bao gồm sự phát triển của rễ, và ức chế sự nảy mầm. Sự nghỉ ngơi cũng giảm khi hạt Arabidopsis tiếp xúc với các khí được tạo ra từ dung dịch SNP. Nitrate và nitrite, hai oxit nitơ khác, đã làm giảm sự nghỉ ngơi của hạt Arabidopsis, nhưng cần phải sử dụng nồng độ rất cao hơn so với SNP. Hơn nữa, động học của sự nảy mầm chậm hơn đối với hạt ngâm với nitrate hoặc nitrite hơn so với hạt ngâm với SNP. Mặc dù hạt ngâm với SNP có sự nghỉ ngơi giảm, hạt ngâm với SNP và acid absicic (ABA) vẫn giữ được trạng thái nghỉ ngơi mạnh mẽ. Điều này có thể cho thấy rằng hiệu ứng của hành động ABA đối với sự nảy mầm nằm ở phía sau hành động của NO. Chất làm tiêu hao NO 2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3 oxide (cPTIO) đã làm tăng sự nghỉ ngơi của hạt Arabidopsis không được phân lớp và phân lớp ngắn. Sự nghỉ ngơi của ba giống lúa mạch cũng đã được giảm bớt bởi SNP. Hơn nữa, sự nghỉ ngơi trong hạt lúa mạch đã được tăng cường bởi việc ngâm hạt với cPTIO. Dữ liệu được trình bày ở đây hỗ trợ kết luận rằng NO là một tác nhân phá vỡ sự nghỉ ngơi mạnh mẽ cho hạt và hạt lúa mạch. Các thí nghiệm với chất làm tiêu hao NO gợi ý rằng NO là một chất điều hòa nội sinh của sự nghỉ ngơi hạt.

Từ khóa

#oxit nitric #Arabidopsis thaliana #Hordeum vulgare #sự nghỉ ngơi của hạt #chất cho NO #sự nảy mầm #chất làm tiêu hao NO #cPTIO

Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=Seed Sci; citation_author=null Batak; citation_volume=Res12; citation_publication_date=2002; citation_pages=253; citation_doi=10.1079/SSR2002118; citation_id=CR1 citation_journal_title=Planta; citation_author=null Beligni; citation_volume=210; citation_publication_date=2000; citation_pages=215; citation_id=CR2 citation_journal_title=Plant Cell Environ; citation_author=null Beligni; citation_volume=24; citation_publication_date=2001; citation_pages=267; citation_id=CR3 citation_journal_title=Plant Physiol; citation_author=null Beligni; citation_volume=129; citation_publication_date=2002; citation_pages=1642; citation_doi=10.1104/pp.002337; citation_id=CR4 citation_journal_title=Plant Cell; citation_author=null Bethke; citation_volume=16; citation_publication_date=2004; citation_pages=332; citation_doi=10.1105/tpc.017822; citation_id=CR5 citation_journal_title=Plant Cell; citation_author=null Bewley; citation_volume=9; citation_publication_date=1997; citation_pages=1055; citation_id=CR6 Bewley JD, Black M (1994) Seeds: physiology of development and germination. Plenum, New York citation_journal_title=Eur J Pharmacol; citation_author=null Cao; citation_volume=448; citation_publication_date=2002; citation_pages=27; citation_doi=10.1016/S0014-2999(02)01908-8; citation_id=CR8 citation_journal_title=Seed Sci Res; citation_author=null Casal; citation_volume=8; citation_publication_date=1998; citation_pages=317; citation_id=CR9 citation_journal_title=Cell; citation_author=null Chandok; citation_volume=113; citation_publication_date=2003; citation_pages=469; citation_id=CR10 citation_journal_title=Plant J; citation_author=null Clarke; citation_volume=24; citation_publication_date=2000; citation_pages=667; citation_id=CR11 citation_journal_title=Physiol Plant; citation_author=null Cohn; citation_volume=60; citation_publication_date=1984; citation_pages=552; citation_id=CR12 citation_journal_title=Nature; citation_author=null Delledonne; citation_volume=394; citation_publication_date=1998; citation_pages=585; citation_id=CR13 citation_journal_title=J Plant Physiol; citation_author=null Derkx; citation_volume=141; citation_publication_date=1993; citation_pages=574; citation_id=CR14 citation_journal_title=Proc Natl Acad Sci USA; citation_author=null Durner; citation_volume=95; citation_publication_date=1998; citation_pages=10328; citation_id=CR15 citation_journal_title=J Cardiovasc Pharmacol [Suppl 3]; citation_title=The biochemical pathways of nitric oxide formation from nitrovasodilators: appropriate choice of exogenous NO donors and aspects of preparation and handling of aqueous NO solutions; citation_author=M Feelisch; citation_volume=17; citation_publication_date=1991; citation_pages=25-33; citation_id=CR16 citation_journal_title=Naunyn-Schmiedebergs Archiv Pharmacol; citation_title=The use of nitric oxide donors in pharmacological studies; citation_author=M Feelisch; citation_volume=358; citation_publication_date=1998; citation_pages=113-122; citation_id=CR17 citation_journal_title=Curr Opin Plant Biol; citation_author=null Finkelstein; citation_volume=5; citation_publication_date=2002; citation_pages=26; citation_doi=10.1016/S1369-5266(01)00225-4; citation_id=CR18 citation_journal_title=Plant J; citation_author=null Foissner; citation_volume=23; citation_publication_date=2000; citation_pages=817; citation_id=CR19 citation_journal_title=Weed Sci; citation_author=null Foley; citation_volume=49; citation_publication_date=2001; citation_pages=305; citation_id=CR20 citation_journal_title=Plant Growth Reg; citation_author=null Giba; citation_volume=26; citation_publication_date=1998; citation_pages=175; citation_doi=10.1023/A:1006131215297; citation_id=CR21 citation_journal_title=Planta; citation_author=null Grappin; citation_volume=210; citation_publication_date=2000; citation_pages=279; citation_id=CR22 citation_journal_title=Plant Physiol; citation_author=null Harper; citation_volume=68; citation_publication_date=1981; citation_pages=1488; citation_id=CR23 citation_journal_title=Plant Physiol; citation_author=null Hendricks; citation_volume=54; citation_publication_date=1974; citation_pages=304; citation_id=CR24 citation_journal_title=Physiol Plant; citation_author=null Jacobsen; citation_volume=115; citation_publication_date=2002; citation_pages=428; citation_doi=10.1034/j.1399-3054.2002.1150313.x; citation_id=CR25 citation_journal_title=Science; citation_author=null Keeley; citation_volume=276; citation_publication_date=1997; citation_pages=1248; citation_doi=10.1126/science.276.5316.1248; citation_id=CR26 citation_journal_title=Ecology; citation_author=null Keeley; citation_volume=79; citation_publication_date=1998; citation_pages=2320; citation_id=CR27 Koornneef M, Alonso-Blanco C, Bentsink L, Blankenstein-de Vries H, Debeaujon I, Hanhart CJ, Leon-Kloosterziel KM, Peeters AJM, Raz V (2000) The genetics of seed dormancy. CAB International, Wallingford, UK citation_journal_title=Curr Opin Plant Biol; citation_author=null Koornneef; citation_volume=5; citation_publication_date=2002; citation_pages=1; citation_doi=10.1016/S1369-5266(01)00220-5; citation_id=CR29 citation_journal_title=Biochem Biophys Res Commun; citation_author=null Lawler; citation_volume=294; citation_publication_date=2002; citation_pages=1093; citation_doi=10.1016/S0006-291X(02)00602-2; citation_id=CR30 citation_journal_title=Trends Plant Sci; citation_author=null Li; citation_volume=2; citation_publication_date=1997; citation_pages=384; citation_doi=10.1016/S1360-1385(97)01106-0; citation_id=CR31 citation_journal_title=Biogeochemistry; citation_author=null Ludwig; citation_volume=52; citation_publication_date=2001; citation_pages=225; citation_doi=10.1023/A:1006424330555; citation_id=CR32 citation_journal_title=Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol; citation_author=null McCourt; citation_volume=50; citation_publication_date=1999; citation_pages=219; citation_doi=10.1146/annurev.arplant.50.1.219; citation_id=CR33 citation_journal_title=Oncogene; citation_author=null Mikkelsen; citation_volume=22; citation_publication_date=2003; citation_pages=5734; citation_doi=10.1038/sj.onc.1206663; citation_id=CR34 citation_journal_title=Plant Physiol; citation_author=null Minorsky; citation_volume=128; citation_publication_date=2002; citation_pages=1167; citation_doi=10.1104/pp.900030; citation_id=CR35 citation_journal_title=Plant Physiol; citation_author=null Neill; citation_volume=128; citation_publication_date=2002; citation_pages=13; citation_id=CR36 citation_journal_title=J Inst Brew; citation_author=null Robson; citation_volume=107; citation_publication_date=2001; citation_pages=389; citation_id=CR37 citation_journal_title=Hereditas; citation_author=null Schuurink; citation_volume=117; citation_publication_date=1992; citation_pages=137; citation_id=CR38 citation_journal_title=Eur J Pharmacol; citation_author=null Shahidullah; citation_volume=435; citation_publication_date=2002; citation_pages=93; citation_doi=10.1016/S0014-2999(01)01540-0; citation_id=CR39 citation_journal_title=Annu Rev Plant Physiol; citation_author=null Taylorson; citation_volume=28; citation_publication_date=1977; citation_pages=331; citation_doi=10.1146/annurev.pp.28.060177.001555; citation_id=CR40 citation_journal_title=Glob Change Biol; citation_author=null Venterea; citation_volume=6; citation_publication_date=2000; citation_pages=303; citation_doi=10.1046/j.1365-2486.2000.00309.x; citation_id=CR41 citation_journal_title=Free Radical Biol Med; citation_author=null Wink; citation_volume=25; citation_publication_date=1998; citation_pages=434; citation_doi=10.1016/S0891-5849(98)00092-6; citation_id=CR42 citation_journal_title=J Plant Growth Regul; citation_author=null Yamaguchi; citation_volume=20; citation_publication_date=2001; citation_pages=369; citation_doi=10.1007/s003440010035; citation_id=CR43 citation_journal_title=Proc Soc Exp Biol Med; citation_author=null Yamamoto; citation_volume=225; citation_publication_date=2000; citation_pages=200; citation_doi=10.1046/j.1525-1373.2000.22525.x; citation_id=CR44 citation_journal_title=Phil Trans R Soc London B Biol Sci; citation_author=null Yamasaki; citation_volume=355; citation_publication_date=2000; citation_pages=1477; citation_doi=10.1098/rstb.2000.0708; citation_id=CR45 citation_journal_title=Nitric Oxide; citation_author=null Yamasaki; citation_volume=5; citation_publication_date=2001; citation_pages=261; citation_id=CR46