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copper amine oxidase1 （CuAO1） of Arabidopsis thaliana Contributes to Abscisic Acid- and Polyamine-lnduced Nitric Oxide Biosynthesis and Abscisic Acid Signal Transduction

引用

Molecular Plant 2011年第4期4卷 663-678页

作者： Rinukshi Wimalasekera Corina Villar Tahmina Begum Giinther F. E. Scherer Leibniz Universitat Hannover Institute of Floriculture and Wood Science Section of Applied Molecular Physiology Herrenhauser Strasse 2 D-30419Hannover Germany Present address: Institute of Plant Research ETH Universitatstr. 2 8092 Zurich Switzerland Present address: ZMBP University of T~bingen Auf der Morgenstell 28 D-72076 Tubingen Germany

Polyamines （PA）, polyamine oxidases, copper amine oxidases, and nitric oxide （NO） play important roles in physiology and stress responses in plants. NO biosynthesis as a result of catabolism of PA by polyamine oxidases and copper amine oxidases may explain in part PA-mediated responses. Involvement of a copper amine oxidase gene, copper amine oxidaseI （CuAO1）, of Arabidopsis was tested for its role in stress responses using the knockouts cuao1-1 and cuaol-2. PA-induced and ABA-induced NO production investigated bY fluorometry and fluorescence microscopy showed that the cuaol-1 and cuaol-2 are impaired in NO production, suggesting a function of CuAO1 in PA and ABA-mediated NO production. Furthermore, we found a PA-dependent increase in protein S-nitrosylation. The addition of PA and ABA also resulted in H2O2 increases, cuao1-1 and cuao1-2 showed less sensitivity to exogenous ABA supplementation during germination, seedling establishment, and root growth inhibition as compared to wild-type. In response to ABA treatment, expression levels of the stress-responsive genes RD29A and ADH1 were significantly lower in the knockouts. These observations characterize cuao1-1 and cuao1-2 as ABA-insensitive mutants. Taken together, our findings extend the ABA signal transduction network to include CuAO1 as one potential contributor to enhanced NO production by ABA.

关键词： copper amine oxidase1 polyamines nitric oxide abscisic acid signal transduction germination.

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