一酸化窒素とプロリンは、高温のストレス順応下で小麦植物における酸化還元恒常性と光合成代謝を調節します

熱ストレスに対する小麦（Triticum aestivum L.）植物の光合成性性能の保護における外因性供給NO（一酸化窒素、100 µm SNP）およびプロリン（50 mm）の影響を調査しました。この研究は、プロリンの蓄積、活性、抗酸化酵素の遺伝子発現のメカニズムに焦点を当て、生成なしでした。植物は、15日間にわたって1日あたり6時間、40°Cの温度にさらされ、28°Cで回復しました。熱ストレスのある植物は、H2O2およびTBARのレベルが高く（チオバルビツール酸反応性物質）、プロリンの蓄積、ACS活性、エチレンの進化、およびNO世代の増加を伴う酸化ストレスの増加を示しました。属性。テストされた小麦品種では、熱ストレス下でのSNPとプロリンの外因性の応用により、酵素抗酸化防御システムを強化することにより、光合成が改善され、酸化ストレスが減少しました。潜在的に、プロモーターAOX（代替オキシダーゼ）は、H2O2およびTBARSレベルを下げることにより、酸化還元恒常性の維持に役割を果たしました。PSBAおよびPSBBをコードするGR抗酸化および光化学系IIコアタンパク質の遺伝子は、一酸化窒素およびプロリン処理熱ストレス植物で高度に上方制御されており、エチレンが高温ストレス下で光合成にプラスの影響を与えたことを示しています。さらに、高温ストレス下での一酸化窒素の補給は、プロリンと抗酸化系の同化と代謝を調節するためにエチレンレベルを最適化し、悪影響を低下させました。この研究は、一酸化窒素とプロリンが、浸透圧の蓄積と抗酸化系を増加させることにより、小麦の高温ストレス耐性を増加させ、光合成が増加することを示しました。

The effects of exogenously-sourced NO (nitric oxide, as 100 µM SNP) and proline (50 mM) in the protection of the photosynthetic performance of wheat (Triticum aestivum L.) plants against heat stress were investigated. The study focused on the mechanisms of proline accumulation, activity, gene expression of antioxidant enzymes, and NO generation. Plants were exposed to a temperature of 40 °C for 6 h per day over 15 days, then allowed to recover at 28 °C. Heat-stressed plants showed increased oxidative stress, with higher levels of H2O2 and TBARS (thiobarbituric acid reactive substances) and increased proline accumulation, ACS activity, ethylene evolution, and NO generation, which in turn leads to increased accumulation of antioxidant enzymes and reduced photosynthetic attributes. In the tested wheat cultivar, the exogenous application of SNP and proline under heat stress improved the photosynthesis and reduced oxidative stress by enhancing the enzymatic antioxidant defense system. Potentially, the promoter AOX (alternative oxidase) played a role in maintaining redox homeostasis by lowering H2O2 and TBARS levels. The genes for GR antioxidant and photosystem II core protein encoding psbA and psbB were highly up-regulated in nitric oxide and proline treated heat-stressed plants, indicating that ethylene positively impacted photosynthesis under high temperature stress. Moreover, nitric oxide supplementation under high temperature stress optimized ethylene levels to regulate the assimilation and metabolism of proline and the antioxidant system, lowering the adverse effects. The study showed that nitric oxide and proline increased high temperature stress tolerance in wheat by increasing the osmolytes accumulation and the antioxidant system, resulting in enhanced photosynthesis.