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Role of the alternative respiratory pathway in mediating the cell death induced by NaCl stress on tobacco suspension cells

NaCl胁迫下交替呼吸途径对烟草悬浮细胞死亡调节作用的研究



全 文 :  Guihaia  Apr. 2016ꎬ 36(4):425-429
http: / / journal.gxzw.gxib.cn
http: / / www.guihaia-journal.com
DOI: 10.11931 / guihaia.gxz201405016
冯汉青ꎬ王玉佩ꎬ王婉ꎬ等. NaCl胁迫下交替呼吸途径对烟草悬浮细胞死亡调节作用的研究[J]. 广西植物ꎬ 2016ꎬ 36(4):425-429
FENG HQꎬWANG YPꎬWANG Wꎬet al. Role of the alternative respiratory pathway in mediating the cell death induced by NaCl stress on tobacco suspension
cells [J]. Guihaiaꎬ 2016ꎬ 36(4):425-429
NaCl胁迫下交替呼吸途径对烟草悬浮
细胞死亡调节作用的研究
冯汉青1∗ꎬ 王玉佩2ꎬ3ꎬ 王  婉1ꎬ 管冬冬1ꎬ 贾凌云1
( 1. 西北师范大学 生命科学学院ꎬ 兰州 730070ꎻ 2. 中国科学院近代物理研究所ꎬ 兰州 730000ꎻ 3. 中国科学院大学ꎬ 北京 100049 )
摘  要: 盐分胁迫是植物在自然环境中经常遭遇的环境胁迫因素之一ꎬ会引起植物代谢紊乱乃至细胞死亡ꎬ
这严重限制了植物的生长、繁育和生存ꎮ 交替呼吸途径是植物较之动物独特的线粒体呼吸途径ꎮ 该研究在烟
草悬浮细胞中调查了交替呼吸途径对 NaCl胁迫引起的植物细胞死亡过程的调节作用及相应的内在机制ꎬ以
及在 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl处理的烟草悬浮细胞中研究了交替呼吸途径和细胞死亡发生及 H2O2之间的关系ꎮ
结果表明:(1)随着 NaCl处理浓度的增加ꎬ烟草悬浮细胞死亡水平逐渐增加ꎬ而交替呼吸途径的容量也逐渐上
升ꎮ (2)与 NaCl处理相似ꎬ外源 H2O2的处理也能导致烟草悬浮细胞死亡水平的增加ꎮ 200 mmol􀅰L
 ̄1 NaCl的
胁迫导致明显的细胞死亡发生和 H2O2产量的显著性增加ꎻ 而较之 200 mmol􀅰L
 ̄1 NaCl胁迫下的细胞ꎬ用水杨
基氧肟酸(交替呼吸途径的抑制剂)预处理后的细胞再置于 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl 的胁迫下导致更高水平的细
胞死亡和 H2O2的产生ꎮ 综上表明ꎬ高盐胁迫诱导了烟草悬浮细胞的交替呼吸途径的增加ꎬ而交替呼吸途径则
可能通过抑制活性氧的产生而起到缓解细胞死亡发生的作用ꎮ
关键词: 交替呼吸途径ꎬ 烟草悬浮细胞ꎬ H2O2ꎬ 细胞死亡
中图分类号: Q945.3    文献标识码: A    文章编号: 1000 ̄3142(2016)04 ̄0425 ̄05
Role of the alternative respiratory pathway in
mediating the cell death induced by NaCl
stress on tobacco suspension cells
FENG Han ̄Qing1∗ꎬ WANG Yu ̄Pei2ꎬ3ꎬ WANG Wan1ꎬ GUAN Dong ̄Dong1ꎬ JIA Ling ̄Yun1
( 1. College of Life Sciencesꎬ Northwest Normal Universityꎬ Lanzhou 730070ꎬ Chinaꎻ 2. Institute of Modern Physicsꎬ Chinese Academy
of Sciencesꎬ Lanzhou 730070ꎬ Chinaꎻ 3.University of China Academy of Sciencesꎬ Beijing 100049ꎬ China )
Abstract: Soil salinity stress is the one of the most widespread environmental stresses that growing plants have to frequently
face. The effects of salinity stress on plants are generally associated with the disruption of metabolism. In particularꎬ high
level of salt stress can cause cell death. This seriously limits the developmentꎬ growthꎬ survivalꎬ and productivity of
plants. The alternative respiratory pathway is a plant ̄specific respiratory pathwayꎬ which does not exist in animals. By using
tobacco suspension cellsꎬ the present work investigated whether the alternative respiratory pathway could play a role in me ̄
收稿日期: 2014 ̄10 ̄07    修回日期: 2015 ̄03 ̄02
基金项目: 国家自然科学基金(31260059ꎻ30900105)ꎻ教育部科学技术研究重点项目(211190)ꎻ甘肃省财政厅高校科研基本业务费[Supported by
the National Natural Science Foundation of China(31260059ꎻ30900105)ꎻ Key Program for Science and Technology Research from Ministry of Education
(211190)ꎻ Basic Research Foundation for Colleges and Universities of Gansu Department of Finance]ꎮ
作者简介: 冯汉青(1978 ̄)ꎬ河北保定市人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要从事植物生理学研究ꎬ(E ̄mail)fenghanq@ nwru.edu.cnꎮ
∗通讯作者
diating the high ̄salt ̄induced death of plant cells. Andꎬ the possible mechanism for this function of the alternative respiratory
pathway was also studied. The results showed that with the increase of the concentrations of NaClꎬ the levels of cell death of
tobacco suspension cells increasedꎬ and the increased levels of cell death were followed with the increases of the capacity of
the alternative respiratory pathway. Similar to the treatment with NaClꎬ the treatment with exogenous hydrogen peroxide
(H2O2) also induced an increase in the level of cell death. The relationship among the alternative respiratory pathwayꎬ cell
deathꎬ and H2O2 production was studied in the tobacco suspension cell subjected to 200 mmol􀅰L
 ̄1 NaCl. The treatment
with 200 mmol 􀅰 L ̄1 NaCl caused an obvious increase of cell death and a significant enhancement of the H2 O2
production. The 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl ̄stressed cells pretreated with salicylhydroxamic acidꎬ a specific inhibitor of the alter ̄
native respiratory pathwayꎬ exhibited higher levels of cell death and H2O2 production than the tobacco suspension cells sub ̄
jected to 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl stress alone. These results suggest that high salt stress can induce an increase of the alterna ̄
tive respiratory pathwayꎬ which plays a role in alleviating cell death under high salt stress. Andꎬ this function of the alterna ̄
tive respiratory pathway may relate to its ability to limit the generation of H2O2.
Key words: alternative respiratory pathwayꎬ tobacco suspension cellsꎬ hydrogen peroxideꎬ cell death
    盐分胁迫是植物在自然环境中所面临的主要环
境胁迫因素之一(Munns & Testerꎬ 2008)ꎮ 盐分胁
迫会导致植物离子含量的不平衡、渗透压增加、水分
缺失、氧化压力、生长繁殖水平下降乃至细胞死亡
(Hamada et alꎬ 2001ꎻMunns & Testerꎬ 2008)ꎮ NaCl
水平过高是造成盐分胁迫的主要原因(潘瑞炽等ꎬ
2008)ꎮ 线粒体作为呼吸作用主要场所为细胞的生
存发育及相关的代谢活动提供了能量ꎮ 在高等植物
的线粒体呼吸途径中ꎬ除了细胞色素呼吸途径外ꎬ还
存在着交替呼吸途径ꎮ 该途径的运行使得电子绕过
了线粒体电子传递链中的复合物Ⅲ和复合物Ⅳ两个
ATP 形成位点ꎬ而使得电子从 UQ 库直接传递到氧
分子(Millenaar & Lambersꎬ 2003)ꎮ
低温、病原菌侵染、水分缺失等环境胁迫因素均
可导致植物交替呼吸途径水平的上升ꎬ且该交替呼
吸途径的增加有助于植物抵抗上述的环境胁迫
(Feng et alꎬ 2008ꎻBartoli et alꎬ 2005ꎻSimons et alꎬ
1999)ꎮ Smith et al(2009)和 Wang et al(2010)研究
发现ꎬ盐胁迫会导致拟南芥幼苗或愈伤组织中交替
呼吸途径的增加ꎬ且盐胁迫下交替呼吸途径的增加
能在一定程度上缓解盐胁迫所导致的电子渗漏和生
长速率的下降ꎮ 而目前对于交替呼吸途径在植物抵
抗盐胁迫中的生理学作用的认识较为有限ꎮ 如盐胁
迫特别在较高的水平下ꎬ能导致植物细胞的死亡ꎬ而
交替呼吸途径是否在盐胁迫下也能影响植物细胞死
亡的发生则报道较少ꎮ 基于此ꎬ本文在烟草悬浮细
胞中研究了 NaCl 胁迫下交替呼吸途径对植物细胞
死亡的调节作用ꎬ有助于进一步认识交替呼吸途径
在逆境下的生理学作用以及植物在盐胁迫下细胞死
亡发生及调控的机理ꎮ
1  材料与方法
1.1 烟草 BY ̄2悬浮细胞培养
烟草悬浮细胞 ( Nicotiana tabacum cv. Bright
Yellow ̄2)由香港大学姜里文教授提供ꎮ 悬浮细胞
在 MS(Murashige & Skoogꎬ1962)液体培养基(pH值
5.8) ( Sigma ̄Aldrich 公司)中生长ꎬ并在其中补充
3%(w / v)蔗糖和 0.4 mg􀅰L ̄1的 2ꎬ4 ̄二氯苯氧乙酸ꎮ
培养物于 25 ℃、130 r􀅰min ̄1的黑暗条件下振荡培
养(Nagata et alꎬ 1981)ꎮ 在 7 d 生长周期的时间间
隔下ꎬ吸取 10 mL 细胞培养物ꎬ加入到 100 mL 的新
鲜液体培养基中完成传代培养ꎮ 实验所用细胞为转
入到新鲜培养基中 4~ 5 d 后的细胞ꎬ所有步骤均在
无菌条件下完成ꎮ
1.2 细胞处理
吸取一定体积的细胞悬液ꎬ以 1 ∶ 5( v / v)用去
离子水稀释并摇匀ꎬ取 5 mL 均匀的稀释悬液过滤ꎬ
再用去离子水洗涤过滤待用ꎮ 在第一组试验中ꎬ将
细胞分别置于 50、100、200和 400 mmol􀅰L ̄1的 NaCl
下处理 5 hꎬ以用去离子水处理的细胞作为对照ꎮ 在
第二组试验中ꎬ将细胞用 1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM (水
杨基氧肟酸ꎬ交替呼吸途径的抑制剂)预处理 5 h
后ꎬ分别置于 0 或 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl 下处理 5 hꎬ
或以 1 mmol􀅰L ̄1 SHAM 的溶剂预处理细胞 5 h 后
再置于 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl下处理 5 hꎬ以 1 mmol􀅰
L ̄1 SHAM 的溶剂预处理细胞 5 h 后再置于 0
mmol􀅰L ̄1的 NaCl下的细胞作为对照ꎮ 在第三组试
验中ꎬ分别用 0、50、100、200、400 mmol􀅰L ̄1的 H2O2
处理细胞 5 hꎮ
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1.3 细胞死亡测定
细胞死亡采用伊文思蓝染色法进行测定ꎮ (1)
将处理后的细胞悬液摇匀ꎬ取 1 mL细胞悬液于加入
100 μL 0.025%(w / v)伊文思蓝染液中染色 8 minꎬ
之后先在 1 000 r􀅰min ̄1下离心 1 minꎬ去上清ꎬ再用
磷酸缓冲液冲洗沉淀ꎮ (2)加入 1 mL 裂解液 [含
1%(w / v)的十二烷基磺酸钠(SDS)和 50%(w / v)的
甲醇] 在 50 ℃下水浴 0.5 h 以裂解细胞ꎮ (3)在
8 000 r􀅰min ̄1下离心 10 minꎬ取上清在 595 nm处检
测吸光值ꎬ吸光值可反应细胞的死亡程度(Yang et
alꎬ 2004)ꎮ
1.4 呼吸速率测定
将处理后的细胞悬液立即置于测量杯中ꎬ利用
Clark氧电极(中国科学院上海植物生理生态研究所
制)测量在氰化钾存在下细胞的耗氧速率ꎬ所得值
即为交替呼吸的容量值ꎬ具体操作参照 Bingham &
Farrar(1989)ꎮ
1.5 H2O2含量检测
取处理后的细胞用 5%(w / v)三氯乙酸(TCA)
磨样ꎬ接着在 12 000 × g条件下离心 10 minꎮ 取0.9
mL上清液与 0.1 mL 0.1% (w / v)硫酸钛形成的 Ti ̄
H2O2的复合物用 20% (v / v) H2SO4溶解混匀ꎬ测定
光吸收值(OD405)ꎬ以 H2O2标准曲线确定样品 H2O2
含量(Patterson et alꎬ 1984)ꎮ
1.6 数据分析
利用 SPSS 软件对数据采用单因素方差分析ꎬ
再用最小显著差数(LSD)法进行两两比较和显著性
差异水平分析(P<0.05)ꎮ
2  结果与分析
2.1 NaCl胁迫对烟草细胞死亡的影响
悬浮细胞经 50、100、200、400 mmol􀅰L ̄1的 NaCl
处理后细胞死亡水平显著性增加ꎬ且细胞死亡程度
随 NaCl处理浓度增大而增大(图 1)ꎮ
2.2 NaCl胁迫下烟草细胞交替呼吸途径的变化
与细胞死亡的变化相似ꎬ细胞交替呼吸的容量
也随着 NaCl胁迫浓度增大而不断增大(图 2)ꎮ 与
对照相比ꎬ在 50 和 100 mmol􀅰L ̄1的 NaCl处理后交
替呼吸的容量分别增加了 1.18和 1.68倍ꎬ但增加不
显著ꎮ 而 200和 400 mmol􀅰L ̄1的 NaCl 处理后交替
呼吸的容量分别是对照的 1.68 倍、2.06 倍和 2.20
倍ꎬ且均达到了显著性差异(图 2)ꎮ
图 1  NaCl胁迫对细胞死亡的诱导  细胞死亡水平的测
量使用伊文思蓝染色法ꎬ即通过测量在 595 nm下所提染液的吸
光值来反映ꎮ 数值为至少 3 次独立处理重复试验的平均值±标
准差ꎮ 不同字母表示数值间在 P<0.05水平有显著性差异ꎮ
Fig. 1  NaCl ̄induced cell death examination  The levels of
cell death were measured using Evans blue staining assay by measuring
the absorbance of extracted dye at 595 nm. Each value represents the
mean ± SD of at least three experiments. The means denoted by the dif ̄
ferent letters represent significant differences at P< 0.05.
图 2  NaCl胁迫对细胞交替呼吸途径的影响  数值为
至少 3次独立处理重复试验的平均值±标准差ꎮ 不同字母表示
数值之间在 P<0.05水平上具有显著性差异ꎮ
Fig. 2  Effects of NaCl stresses on the capacity of the al ̄
ternative respiratory pathways  Each value represents the mean
± SD of at least three experiments. The means denoted by the different
letters represent significant differences at P<0.05.
2.3 细胞死亡的发生和过氧化氢水平的上升有关
由于 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl导致了细胞死亡和交
替呼吸途径的显著性上升ꎬ因此检测 200 mmol􀅰L ̄1
NaCl胁迫下细胞体内 H2O2水平的变化以及交替呼
吸途径的抑制剂对其的影响ꎮ 结果表明ꎬ 200
mmol􀅰L ̄1 NaCl 胁迫导致细胞 H2O2水平的显著性
上升(图 3)ꎬ提示盐胁迫所导致细胞死亡的发生可
能是 H2O2在体内的积累或上升所致ꎮ
SHAM(水杨基氧肟酸)为交替呼吸途径的抑制
7244期          冯汉青等: NaCl胁迫下交替呼吸途径对烟草悬浮细胞死亡调节作用的研究
剂ꎮ 与对照相比ꎬ1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM 的单独处理
并未对细胞 H2O2水平发生显著性影响ꎮ 而细胞先
经 1 mmol􀅰L ̄1 SHAM 处理后再置于 200 mmol􀅰L ̄1
NaCl下则使得 H2O2水平显著性高于对照ꎬ也显著
高于 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl胁迫下的细胞ꎬ表明 SHAM
对盐胁迫下 H2O2的产生有促进作用ꎮ
进一步用不同浓度外源 H2O2对细胞进行处理ꎬ
处理浓度依次为 50、100、200、400 mmol􀅰L ̄1ꎮ 结果
表明ꎬH2O2的处理导致了细胞死亡的发生ꎬ且细胞
死亡程度随 H2O2浓度的增大而逐渐增大ꎬ分别为对
照组的 1.34、1.6、2.5 和 4.07 倍(图 4)ꎬ表明了细胞
死亡能够被 H2O2所诱导ꎮ
图 3  不同处理对烟草 BY ̄2悬浮细胞 H2O2水平的影
响  将细胞分别置于 1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM ( SHAM)或 200
mmol􀅰L ̄1的 NaCl (NaCl)下ꎻ或先经 1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM 处理后
再置于 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl 下(SHAM+NaCl)ꎮ 以 1 mmol􀅰L ̄1
SHAM的溶剂处理后的细胞置于 0 mmol􀅰L ̄1的 NaCl下的细胞作
为对照(Control)ꎮ 数值为 6次独立处理重复试验的平均值±标准
差ꎮ 不同字母表示数值之间在 P<0.05水平上具有显著性差异ꎮ
Fig. 3  Effects of different treatments on the levels of hy ̄
drogen peroxide (H2O2) of tabacoo BY ̄2 suspension cells
  The cells were treated as follows: the cells were respectively
exposed to 1 mmol􀅰L ̄1 SHAM ( SHAM)ꎬ 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl
(NaCl). Orꎬ the cells were pretreated with 1 mmol􀅰L ̄1 SHAM and
then subjected to 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl (SHAM+NaCl). The cells pre ̄
treated with the solvent of 1 mmol􀅰L ̄1 SHAM and then subjected to 0
mmol 􀅰 L ̄1 NaCl were used as control ( Control ). Each value
represents the mean ± SD of six experiments. The means denoted by
the different letters represent significant differences at P<0.05.
2.4 交替呼吸途径对 NaCl 胁迫下细胞死亡发生的
调节作用
1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM 处理并未对细胞 H2O2的
水平发生显著性影响 (图 3)ꎻ而 1 mmol􀅰L ̄1的
SHAM对盐胁迫下 H2O2的产生具有促进作用(图
3)ꎮ 相似地ꎬ对细胞单独用 1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM处
图 4  过氧化氢(H2O2)对烟草 BY ̄2悬浮细胞细胞死
亡的诱导  细胞的死亡水平的测量使用伊文思蓝染色法ꎬ即
通过测量在 595 nm下所提染液的吸光值来反映ꎮ 数值为至少 3
次独立处理重复试验的平均值±标准差ꎮ 不同字母表示数值之
间在 P<0.05水平上具有显著性差异ꎮ
Fig. 4  Hydrogen peroxide (H2O2) ̄induced cell death ex ̄
aminationof tabacoo By ̄2 suspension cells  The levels of cell
death were measured using Evans blue staining assay by measuring the
absorbance of extracted dye at 595 nm. Each value represents the
mean ± SD of at least three experiments. The means denoted by the
different letters represent significantly differences at P< 0.05.
理并未对细胞的死亡水平发生显著性影响(图 5)ꎬ
表明在未受到 NaCl胁迫的条件下ꎬ交替呼吸途径的
抑制不会对 H2O2和细胞活力的水平产生影响ꎮ 而
较之 200 mmol􀅰L ̄1的 NaCl的单独处理ꎬ细胞先经 1
mmol􀅰L ̄1的 SHAM 处理后再置于 200 mmol􀅰L ̄1
NaCl下则导致了细胞死亡程度的进一步上升(图
5)ꎮ 这些结果说明了在盐胁迫下ꎬ抑制交替呼吸的
活性ꎬ可以产生更多的过氧化氢并加剧细胞死亡
程度ꎮ
3  讨论与结论
本研究发现ꎬNaCl的处理导致了植物细胞死亡
的发生ꎮ 通常来讲ꎬ细胞死亡水平的增加会导致细
胞代谢水平的下降ꎻ然而ꎬ细胞交替呼吸途径的水平
却随着细胞死亡水平的增加而不断上升ꎬ这提示交
替呼吸途径可能是细胞抵御外界盐胁迫的一种生理
学反应ꎮ
盐胁迫会导致植物活性氧水平的上升(Hessini
et alꎬ 2009ꎻSkopelitis et alꎬ 2006)ꎮ 在细胞产生的
活性氧当中ꎬH2O2具有最长的半衰期ꎻ同时ꎬ由于
H2O2的弱极性ꎬ其还具有穿膜的功能 (Dat et alꎬ
2000)ꎮ 本研究测量了 200 mmol􀅰L ̄1的 NaCl 胁迫
824 广  西  植  物                                  36卷
图 5  不同处理对烟草 BY ̄2悬浮细胞细胞死亡水平
的影响  将细胞分别置于 1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM (SHAM)或
200 mmol􀅰L ̄1的 NaCl(NaCl)下ꎻ或先经 1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM 处
理后再置于 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl下(SHAM+NaCl)ꎮ 以 1 mmol􀅰
L ̄1 SHAM的溶剂处理后的细胞置于 0 mmol􀅰L ̄1的 NaCl下的细
胞作为对照(Control)并以对照值设为 1.0ꎮ 数值为至少 3 次独
立处理重复试验的平均值±标准差ꎮ 不同字母表示数值之间在
P<0.05水平上具有显著性差异ꎮ
Fig. 5  Effects of different treatments on the death levels of
tabacco BY ̄2 suspension cells  The cells were treated as fol ̄
lows: the cells were respectively exposed to 1 mmol 􀅰 L ̄1 SHAM
(SHAM)ꎬ 200 mmol 􀅰 L ̄1 NaCl ( NaCl ). Orꎬ the cells were
pretreated with 1 mmol􀅰L ̄1 SHAM and then subjected to 200 mmol􀅰
L ̄1 NaCl (SHAM+NaCl). The cells pretreated with the solvent of 1
mmol􀅰L ̄1 SHAM and then subjected to 0 mmol􀅰L ̄1 NaCl were used
as control (Control) and the values in the control were set to 1.0.
Each value represents the mean ± SD of at least three
experiments. The means denoted by the different letters represent sig ̄
nificantly differences at P<0.05.
下细胞的 H2O2水平的变化ꎬ发现该水平的 NaCl 胁
迫诱导了细胞明显的 H2O2的产生ꎮ Maxwell et al
(1999)发现ꎬ在非光合组织或器官当中ꎬ植物活性
氧产生的主要位点是线粒体ꎮ 由于本实验采用的
Bright Yellow ̄2烟草悬浮细胞也是无法进行光合作
用的细胞ꎬ故推测 NaCl 胁迫下产生的H2O2也主要
来自于线粒体ꎮ 本研究进一步调查了细胞H2O2水
平的增加是否能够引起细胞死亡ꎬ结果表明ꎬH2O2
可以以剂量依赖的方式诱导细胞死亡的发生ꎮ 同
时ꎬ已有报道 H2O2等活性氧水平的增加会对蛋白质
等生物分子造成的损伤ꎬ同时又可以以信号分子的
方式引发程序化细胞死亡相关基因的表达(Dat et alꎬ
2000ꎻRhoads et alꎬ2006)ꎮ 因此ꎬ我们认为 H2O2的产
生可能是 NaCl胁迫下细胞死亡发生的重要原因ꎮ
本研究表明ꎬ1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM 单独处理细
胞并不会影响细胞的生存活力ꎻ相比于 200 mmol􀅰
L ̄1 NaCl单独处理ꎬ细胞先经 1 mmol􀅰L ̄1的 SHAM
处理后再置于 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl下则导致了更高
水平的细胞死亡ꎬ说明在 NaCl的胁迫下交替呼吸途
径的增加能够缓解细胞死亡的发生ꎻ与细胞死亡的
变化相似的是 SHAM 也导致了 200 mmol􀅰L ̄1 NaCl
的胁迫下 H2O2水平的进一步上升ꎬ说明 NaCl 的胁
迫下交替呼吸途径的增加能够降低 H2O2的产生ꎮ
交替呼吸途径是线粒体中的一条电子传递途径ꎬ该
途径的运行可以通过降低线粒体电子传递链的过度
还原而限制线粒体活性氧的产生 (Maxwell et alꎬ
1999)ꎮ 线粒体活性氧既是 NaCl 胁迫下细胞 H2O2
产生的主要位点ꎬ又是 NaCl胁迫下细胞死亡发生的
重要原因ꎮ 因而ꎬ本研究认为在 NaCl 的胁迫下ꎬ植
物细胞交替呼吸途径的抑制会导致更多活性氧的产
生ꎬ从而加剧了细胞死亡的发生ꎮ 故而交替呼吸途
径可能是植物在 NaCl 胁迫下维持细胞活力的生理
学机制之一ꎮ
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9244期          冯汉青等: NaCl胁迫下交替呼吸途径对烟草悬浮细胞死亡调节作用的研究