Nitric oxide induces specific isoforms of antioxidant enzymes in soybean leaves subjected to enhanced ultraviolet-B radiation

Autor: María L. Tomaro, Karina B. Balestrasse, Carla G. Zilli, Natalia Pacienza, Gustavo Yannarelli, Diego M. Santa-Cruz
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 141:202-209
ISSN: 1011-1344
Popis: Antioxidant enzymes play a key role in plant tolerance to different types of stress, including ultraviolet-B (UV-B) radiation. Here we report that nitric oxide (NO) enhances antioxidant enzymes gene expression and increases the activity of specific isoforms protecting against UV-B radiation. Pre-treatments with sodium nitroprussiate (SNP), a NO-donor, prevented lipid peroxidation, ion leakage and H2O2 and superoxide anion accumulation in leaves of UV-B-treated soybean plants. Transcripts levels of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) were significantly induced by SNP. These data correlated with the enhancement of particular antioxidant enzyme isoforms, such as one CAT isoform and two APX isoforms. Moreover, SNP induced the expression of three new isoforms of SOD, identified as Mn-SOD subclass. Further results showed that total activities of SOD, CAT and APX significantly increased by 2.2-, 1.8- and 2.1-fold in SNP-treated plants compared to controls, respectively. The protective effect of SNP against UV-B radiation was negated by addition of the specific NO scavenger cPTIO, indicating that NO released by SNP mediates the enhancement of antioxidant enzymes activities. In conclusion, NO is involved in the signaling pathway that up-regulates specific isoforms of antioxidant enzymes protecting against UV-B-induced oxidative stress. Fil: Santa Cruz, Diego Mario. Universidad Favaloro; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Pacienza, Natalia Alejandra. Universidad Favaloro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Zilli, Carla Giannina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina Fil: Tomaro, Maria Lujan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Balestrasse, Karina Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Biológica; Argentina Fil: Yannarelli, Gustavo Gabriel. Universidad Favaloro; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Databáze: OpenAIRE