一氧化氮与玉米素反应机理的研究

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一氧化氮(NO)是一种生物活性分子,越来越多的证据表明它是生物体内分布最为广泛的信号分子。NO作为植物生长发育的一个关键调节因子,能对各种生物或非生物胁迫产生应答,在植物生长发育与环境互作的协调过程中起到中枢性的作用。在生物体内一氧化氮和超氧离子结合迅速生成过氧亚硝酸根(ONOO-),ONOO-是一种氧化、硝化剂,它能以多种方式损伤机体组织。有研究报道,具有较高内源细胞分裂素含量的植物突变体对一氧化氮不敏感,为解析高浓度细胞分裂素抗NO作用的分子机制,本文采用理化方法检测了NO(植物体内常以ONOO-的形式存在)与玉米素直接反应的可能性。高效液相色谱、质谱结果表明:NO(ONOO-)能与玉米素直接发生化学反应。反应产物经制备色谱分离后,应用紫外、质谱和核磁等进行结构鉴定:反应所生成的三种产物分别为:8-硝基-玉米素、N6-硝基-玉米素和N6-亚硝基-玉米素。通过pH、碳酸氢钠(释放CO2)等对ONOO-与玉米素反应的影响,结合相关文献,证明ONOO-和玉米素反应是自由基机理。因此,我们认为NO和O2-在体内快速形成的ONOO-能与细胞分裂素发生硝化及亚硝化反应,将NO作为硝基(或亚硝基)传递给细胞分裂素,导致NO含量的下降。我们推测,在植物体内的生理条件下,细胞分裂素通过与NO的反应维持二者的相对稳态平衡;同时,细胞分裂素通过清除NO而发挥了抗氧化剂的功能,使细胞维持相对稳定的氧化还原状态,这对于植物的正常生长发育研究是十分重要的。
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