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分子植物育种
(
网络版
), 2011
年
,
第
9
卷
,
第
1457
-
1466
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2011, Vol.9, 1457
-
1466
http://mpb.
5th
.sophiapublisher.com
1457
评述与展望
Reviews and Progress
植物中
NO
的研究进展
陈平波
1,2
,
李霞
1
,
夏凯
2
1.
江苏省农业科学院粮食作物研究所
,
江苏省优质水稻工程技术研究中心
,
南京
, 210014
2.
南京农业大学生命科学学院
,
南京
, 210095
通讯作者
:
jspplx@jaas.ac.cn
作者
分子植物育种
, 2011
年
,
第
9
卷
,
第
62
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0062
收稿日期：
2011
年
03
月
12
日
接受日期：
2011
年
04
月
28
日
发表日期：
2011
年
05
月
18
日
这是一篇采用
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,
版权所有人允许并同意第三方无条
件的使用与传播。
引用格式：
陈平波等
, 2011,
植物中
NO
的研究进展
,
分子植物育种
Vol.9 No.62 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0062)
摘
要
NO
是一个重要的信号分子作用在许多组织中调节不同的生理过程。自
20
世纪
80
年代，在植物中发现一氧化氮
(nitric oxide, NO)
，这种气体化合物，已成为一个重要信号分子参与多种生理功能。尤其是近年来，越来越多的研究表明：
NO
是植物中关键的信号分子，参与各种生长发育和逆境的响应。为了对植物体内的
NO
生理功能的阐明提供新的新思路和
线索，本文综述了
NO
的合成，包括植物中
NO
的生化合成和去除途径、它在生长、发育以及信号转导途径中的作用以及与
ROS
的关系等方面内容，并对
NO
信号与
Ca
2+
、
cGMP
、蛋白激酶及细胞程序性死亡间作用也做了讨论，最后对植物中
NO
的研究做了简要的分析和展望，期望对利用
NO
提高植物抗逆性提供理论基础。
关键词
NO; NO
合酶
;
硝酸还原酶
; cGMP;
信号转导
Research of Nitric Oxide in Plants
Chen Pingbo
1,2
, Li Xia
1
, Xia Kai
2
1. Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Jiangsu High Quality Rice R&D Center, Nanjing Branch of China National Center for
Rice Improvement, Nanjing, 210014, P.R. China
2. College of Life Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing, 210095, P.R. China
Corresponding author, jspplx@jaas.ac.cn;
Authors
Abstract
Nitric oxide (NO) is an important molecule that acts in many tissues to regulate a diverse range of physiological
processes. Since the discovery of NO emission by plants in the 1970s, this gaseous compound has emerged as a major signalling
molecule involved in multiple physiological functions. Especially, recent increased researches exhibited that the molecule plays as a
key-signalling molecule involving in various responses of growth and stress in plants. In order to provide new ideas and new clues
for clarify the physiological functions of NO, this article reviewed the recent advances such as NO synthesis including the
biochemical synthesis
，
removal pathway
，
physiological functions
，
signal transduction and the relationship with the ROS and so on.
Besides, NO signalling relation with Ca
2+
, cGMP, protein kinases and programmed cell death were also discussed. Finally, we made a
brief analysis and prospected on the research of NO in plants and expect to provide a theoretical basis on NO application for
improving the stress tolerance of the plant.
Keywords
Nitric Oxide; Nitric Oxide Synthase; Nitrate Reductase; cGMP; Signal transduction
研究背景
一氧化氮
(nitric oxide, NO)
在植物的许多组织
生理过程中是一个重要的信号分子
(Palavan-Unsal
and Arisan, 2009)
。长期以来，
NO
都被认为是一种
大气污染物，直到
20
世纪
80
年代美国药理学家
Furchgott
等发现血管内皮细胞在乙酰胆碱等作用下
产 生 了 一 种 新 型 血 管 内 皮 细 胞 松 弛 因 子
(endothelium-derived relaxing factor, EDRF)
以来
(Furchgott and Zawadzki, 1980)
，有关
NO
信号分子作
用的研究得到了快速的发展。其中，
1992
年
NO
被
Science
杂志评选为“年度分子”；
1998
年，
Furchgott
、
Ignarro
和
Murad 3
位科学家由于发现了
NO
的生物合
成和作用机制的研究工作而获得诺贝尔生理学或
医学奖，均显示了
NO
在生命过程中的非凡意义。
在动物中与
NO
牵连的包括神经传递，血管平
滑肌松弛，免疫防御、细胞凋亡等多种生物学过程
(Moncada et al., 1991; Jaffrey and Synder, 1995;
Lioyd-Jones and Bioch, 1996; Wink and Mitchell,