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Plant & cell physiology2003Jun01Vol.44issue(6)

葉緑体と過酸化水素の酸化還元の変化は、C(3)-CAM遷移および光酸化ストレス応答の調節に不可欠です。

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

系統塩植物とC(3) - クラス菌酸代謝(CAM)中間植物である結晶菌菌菌は、C(3)-CAMシフト中にストレス応答メカニズムを研究するための好ましい植物となっています。クロロフィルA蛍光測定で示されるように、過剰な光への1時間の曝露(EL)は、M。rystallinumの葉の光合成電子輸送の阻害を引き起こしました。これには、CAMに関与する重要なサイトゾル酵素の1つであるNADP-MALIC酵素(ME)の増加と、スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)活性の一般的な増加が伴いました。対照的に、NAD-ME活動(MEのミトコンドリア形式)はELの影響を受けませんでした。低光誘導過酸化水素(H(2)(2))およびC(3)における植物全体のELおよび2,5-ジブロモ-3-メチル-6-メチル-6-イソプロピル-P-ベンゾキノン(DBMIB)処理への曝露(DBMIB)カム遷移へ。対照的に、3-3,4-ジクロロフェニル-1,1,1-ジメチル尿素(DCMU)での治療により、高光誘導H(2)O(2)O(2)蓄積とC(3)-CAM遷移をブロックしました。さらに、異なるSOD、アスコルビン酸ペルオキシダーゼおよびSOD活性をコードする転写産物の豊富さは、DCMUとDBMIBによって異なる規制を異なって調節しました。ELまたは高光、H(2)O(2)および光合成電子輸送阻害剤を適用した結果は、PSIIおよび/またはPSIの近くの酸化還元イベントと光生成H(2)O(2)がメジャーを再生することを示唆していますM. crystallinumにおけるC(3)-CAM遷移および光酸化ストレス応答の調節における役割。

系統塩植物とC(3) - クラス菌酸代謝(CAM)中間植物である結晶菌菌菌は、C(3)-CAMシフト中にストレス応答メカニズムを研究するための好ましい植物となっています。クロロフィルA蛍光測定で示されるように、過剰な光への1時間の曝露(EL)は、M。rystallinumの葉の光合成電子輸送の阻害を引き起こしました。これには、CAMに関与する重要なサイトゾル酵素の1つであるNADP-MALIC酵素(ME)の増加と、スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)活性の一般的な増加が伴いました。対照的に、NAD-ME活動(MEのミトコンドリア形式)はELの影響を受けませんでした。低光誘導過酸化水素(H(2)(2))およびC(3)における植物全体のELおよび2,5-ジブロモ-3-メチル-6-メチル-6-イソプロピル-P-ベンゾキノン(DBMIB)処理への曝露(DBMIB)カム遷移へ。対照的に、3-3,4-ジクロロフェニル-1,1,1-ジメチル尿素(DCMU)での治療により、高光誘導H(2)O(2)O(2)蓄積とC(3)-CAM遷移をブロックしました。さらに、異なるSOD、アスコルビン酸ペルオキシダーゼおよびSOD活性をコードする転写産物の豊富さは、DCMUとDBMIBによって異なる規制を異なって調節しました。ELまたは高光、H(2)O(2)および光合成電子輸送阻害剤を適用した結果は、PSIIおよび/またはPSIの近くの酸化還元イベントと光生成H(2)O(2)がメジャーを再生することを示唆していますM. crystallinumにおけるC(3)-CAM遷移および光酸化ストレス応答の調節における役割。

Mesembryanthemum crystallinum, a facultative halophyte and C(3)-Crassulacean acid metabolism (CAM) intermediate plant, has become a favoured plant for studying stress response mechanisms during C(3)-CAM shifts. One hour of exposure to excess light (EL) caused inhibition of photosynthetic electron transport in M. crystallinum leaves as indicated by chlorophyll a fluorescence measurements. This was accompanied by an increase in NADP-malic enzyme (ME), one of the key cytosolic enzymes involved in CAM, and by a general increase in superoxide dismutase (SOD) activity. In contrast, NAD-ME activity (the mitochondrial form of ME) was not affected by EL. Exposure to EL and 2,5-dibromo-3-methyl-6-isopropyl-p-benzoquinone (DBMIB) treatment of a whole plant in low light induced hydrogen peroxide (H(2)O(2)) and C(3) to CAM transition. In contrast, treatment with 3-3,4-dichlorophenyl-1,1-dimethyl urea (DCMU) has blocked high light-induced H(2)O(2) accumulation and C(3)-CAM transition. Moreover, the abundance of transcripts encoding different SODs, ascorbate peroxidase and SOD activity was differently regulated by DCMU and DBMIB. Results of applying EL or high light, H(2)O(2) and photosynthetic electron transport inhibitors suggest that the redox events in the vicinity of PSII and/or PSI and photo-produced H(2)O(2) play a major role in the regulation of C(3)-CAM transition and photooxidative stress responses in M. crystallinum.

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