十二．NO促进重金属Cd²⁺的吸收和累积加速烟草细胞的凋亡

NO是一种重要的生物活性气体和功能分子。在植物遭受生物和非生物胁迫下，包括重金属Cd²⁺时NO作为信号分子起作用。Cd²⁺是一种非必需和有毒的重金属，能够引起植物的细胞程序性死亡（PCD）。

中国科学家使用非损伤微测技术等方法研究了烟草BY-2细胞暴露在150µM的CdCl₂中出现PCD的调节因素。发现Cd²⁺诱导PCD出现时伴随着NO含量的显著增加。施加NO释放剂SNP可以加速PCD，也可以促进Cd²⁺的内流，导致胞内Cd²⁺的更多积累。NO合成酶抑制剂L-NAME和NO特异清除剂cPTIO缓解了Cd²⁺引起的毒性，降低了Cd²⁺进入细胞的速率，减少了胞内Cd²⁺的累积，甚至是导致Cd²⁺外流。基于这些发现，认为NO通过调节Cd²⁺的吸收和促进Cd²⁺在BY-2细胞的积累导致Cd²⁺诱导的PCD中扮演着正调控的作用。

本研究使用非损伤微测技术直接测定了Cd²⁺的进出，第一时间获得了NO对Cd²⁺运输调节的证据，对于认识植物吸收Cd²⁺的调节机理非常重要，同时还可以根据这项研究寻找富集Cd²⁺的植物，为植物修复提供帮助。

图注：150µm CdCl₂处理6h后NO对烟草BY-2细胞Cd²⁺流速的影响

Ma W, et al.Nitric oxide modulates cadmium influx during cadmium-induced programmed cell death in tobacco BY-2 cells. Planta, 2010, 232: 325 – 35.

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