综述：淹水诱导的缺氧胁迫：活性氮物种对植物氧化胁迫耐受性的影响

《Physiology and Molecular Biology of Plants》：Flooding-induced hypoxic stress: implications of reactive nitrogen species for oxidative stress tolerance in plants

　　

摘要

环境中的氧气缺乏会对植物造成胁迫，表现为缺氧和无氧状态。在氧化胁迫下，观察到从细胞内饱和氧浓度出发更为陡峭的氧耗竭梯度，其中氮中间代谢物在缺氧信号的识别和传递中发挥着关键作用。在缺氧条件下，主要的代谢转变表现为发酵途径的发生以及氧化还原反应的增强，已有研究表明活性氮物种（RNS）在其中发挥了重要的有益作用。本综述重点阐述了缺氧诱导的从根际土壤出发的氧化还原信号传导，以及在活性氮物种（RNS）覆盖下不同模式下的胁迫耐受基因诱导。综述强调了活性氮物种通过硝酸盐-亚硝酸盐循环和植物血红蛋白循环的生物合成与分解代谢途径，重点突出了在联合氮氧化胁迫下ROS清除和氧化还原稳态的调控。在细胞水平上，阐述了活性氮物种通过N-端规则在各类调控物质中跨植物分子信号传导的机制。围绕转录重编程、表观遗传调控以及应对缺氧氧化还原持续性的其他机制，讨论了通过激素平衡与主要代谢物（如生长素、乙烯和脱落酸）的精细调控。在生化水平上，重点介绍了活性氮物种代谢中的S-亚硝基化和酪氨酸硝化等反应。还讨论了一个涉及乙烯响应因子VII、PIN1和TIR1等蛋白的调控网络，这些蛋白通过翻译后修饰来管理缺氧诱导的氧化胁迫。本综述总结了关于活性氮物种驱动的氧化还原信号及其下游通信以重新编程代谢级联从而实现植物缺氧耐受的全面基础信息。