New Insights into Nitric Oxide Signaling in Plants

Abstract

A decade-long investigation of nitric oxide (NO) functions in plants has led to its characterization as a biological mediator involved in key physiological processes. Despite the wealth of information gathered from the analysis of its functions, until recently little was known about the mechanisms by which NO exerts its effects. In the past few years, part of the gap has been bridged. NO modulates the activity of proteins through nitrosylation and probably tyrosine nitration. Furthermore, NO can act as a Ca(2+)-mobilizing messenger, and researchers are beginning to unravel the mechanisms underlying the cross talk between NO and Ca(2+). Nonetheless, progress in this area of research is hindered by our ignorance of the pathways for NO production in plants. This review summarizes the basic concepts of NO signaling in animals and discusses new insights into NO enzymatic sources and molecular signaling in plants.

Role of internal atmosphere on fruit ripening and storability—a review

“…NO is also found to act as a regulatory factor for embryonic dormancy break in apple by stimulating biosynthesis of ethylene (Gniazdowska et al 2007). It has been reported that NO can function as an endogenous mediator in diverse plant physiological processes but its production, effect and associated mechanisms are not known very precisely (Besson-Bard et al 2008). Likewise, Wills et al (2000) and Leshem et al (2000), Eum et al (2009) also reported that NO affects the ethylene production through its direct regulatory effect on the enzymes of ethylene biosynthesis (ACC-synthase and ACC-oxidase) and also on their genes during ripening of tomato.…”

Nitrogen metabolism in plants under low oxygen stress

“…1). NO was shown to interact with Hb from different plant species in a Hb/NO cycle, in which the excess NAD(P)H is oxidized for the conversion of NO into nitrate (Hebelstrup et al 2012;Besson-Bard et al 2008b). When alfalfa plants overexpressing Hb were compared to wild type or to Hb-antisense plants, symptoms of hypoxia were improved, leading to a longer survival of the Hb overexpressors (Dordas et al 2003a).…”

Le monoxyde d’azote

“…Ce constat est à l'origine de controverses quant à l'existence même d'une protéine à activité NOS chez les plantes supé-rieures [8,9]. Signalons que d'autres voies de synthèse de NO, enzymatiques ou non, et utilisant des polyamines ou le nitrite comme substrats, ont également été rapportées [3,4]. Pour l'essentiel, ces voies restent énigmatiques.…”

“…Ces travaux, de même que les nombreuses études publiées ultérieurement, ont démontré que la reconnaissance de l'agent pathogène déclenche une production rapide de NO simultanée à celle des formes actives de l'oxygène [17,18]. Selon le modèle d'étude, le NO est produit en premier lieu dans les chloroplastes, le noyau ou le cytosol, puis diffuse rapidement dans le milieu extracellulaire et peut être détecté dans l'atmosphère environnant la plante infectée [4]. La nitrate réductase, de même que des activités catalysées par des NOS potentielles, ont été associées à cette synthèse mais très peu de données sont disponibles quant à leur régulation.…”

“…D'importants progrès dans la compréhension des fonctions physiologiques du NO chez les plantes ont été accomplis ces dernières années. Le déroulement de processus aussi divers que la germination, la croissance des racines, la fermeture des stomates, la floraison et la réponse adaptative aux stress abiotiques et biotiques requièrent du NO [4]. Bien qu'encore sujet à controverse, le concept selon lequel le NO pourrait agir comme un acteur des voies de signalisation émerge des nombreuses études consacrées à son rôle chez les plantes.…”