NO通过水杨酸(SA)或者茉莉酸(JA)信号途径介导真菌诱导子对粉葛悬浮细胞中葛根素生物合成的促进作用

一氧化氮(NO)是近年来发现对植物细胞次生代谢产物合成具有调控作用的一种新型信号分子. 为了研究NO对植物细胞次生代谢调控的信号转导机理, 考查了在真菌诱导子作用下粉葛悬浮细胞中NO, 水杨酸(SA), 茉莉酸(JA)及葛根素含量的变化情况. 试验结果表明, 真菌诱导子可以诱发粉葛细胞的NO迸发、SA合成和葛根素含量增加, 但细胞中JA水平未发生明显变化. NO猝灭剂cPITO可以阻断真菌诱导子对粉葛细胞中SA和葛根素合成的促进作用, 说明NO是介导真菌诱导子诱发粉葛细胞中葛根素和SA生物合成所必需的上游信号分子. 在缺乏SA积累能力的NahG转基因粉葛细胞中, 真菌诱导子虽然不能促进SA积累, 但仍然可以诱发NO迸发和葛根素生物合成, 并且促进细胞中JA的合成积累. cPITO可以抑制真菌诱导子对NahG转基因粉葛细胞中JA合成的诱导作用, 说明JA是作用于NO下游的信号分子. JA合成抑制剂IBU和NDGA可以抑制外源NO对NahG转基因粉葛细胞中葛根素生物合成的促进作用, 说明NO依赖JA诱发NahG转基因粉葛细胞中葛根素的生物合成. 外源SA处理可以显著降低真菌诱导子对NahG转基因粉葛细胞中JA合成的促进作用, 并逆转IBU和NDGA对NO和真菌诱导子诱发葛根素合成的抑制作用, 说明SA可以抑制细胞中JA的生物合成; 而且当JA合成受到抑制时, SA可以替代JA介导NO和真菌诱导子对葛根素合成的促进作用. 由于真菌诱导子可以促进野生型粉葛细胞中SA的生物合成, 我们推测在野生型粉葛细胞中, 真菌诱导子可能通过诱发SA合成积累抑制了其对细胞中JA合成的促进作用, NO可能主要通过SA信号途径介导真菌诱导子对细胞中葛根素生物合成的促进作用. 而在SA积累受阻的NahG转基因粉葛细胞中, NO则通过激活JA的生物合成并依赖JA信号途径介导真菌诱导子促进粉葛细胞中葛根素的生物合成.