Involvement of phospholipases C and D in early response to SAR and ISR inducers in Brassica napus plants

0080199 - ÚEB 2007 RIV FR eng J - Journal Article
Profotová, Bronislava - Burketová, Lenka - Novotná, Z. - Martinec, Jan - Valentová, O.
Involvement of phospholipases C and D in early response to SAR and ISR inducers in Brassica napus plants.
[Zapojení fosfolipáz C a D v časné odezvě induktorů SAR a ISR u řepky olejky.]
Plant Physiology and Biochemistry. Roč. 44, 2-3 (2006), s. 143-151. ISSN 0981-9428
R&D Projects: GA ČR GA522/03/0353
Institutional research plan: CEZ:AV0Z50380511
Keywords : Brassica napus * Induced resistance * Phospholipase C and D
Subject RIV: CE - Biochemistry
Impact factor: 1.847, year: 2006

Phospholipid signaling is an important component in eukaryotic signal transduction pathways. In plants, it plays a key role in growth and development as well as in responses to environmental stresses, including pathogen attack. We investigated the involvement of both phospholipase C (PLC, EC 3.1.4.11) and D (PLD, EC 3.1.4.4) in early responses to the treatment of Brassica napus plants with the chemical inducers of systemic acquired resistance (SAR): salicylic acid (SA), benzothiadiazole (BTH), and with the inducer mediating the induced systemic resistance (ISR) pathway, methyl jasmonate (MeJA). Rapid activation (within 0.5–6 h treatment) of the in vitro activity level was found for phosphatidyl inositol 4,5 bisphosphate (PIP2)-specific PLC (PI-PLC) and three enzymatically different forms of PLD: conventional PLDα, PIP2-dependent PLD β/γ, and oleate-stimulated PLDδ. The strongest response was found in case of cytosolic PIP2-dependent PLD β/γ after BTH treatment. PLDδ was identified in B. napus leaves and was very rapidly activated after MeJA treatment with the highest degree of activation compared to the other PLD isoforms. Interestingly, an increase in the amount of protein was observed only for PLDγ and/or δ after ISR induction, but later than the activation occurred. These results show that phospholipases are involved in very early processes leading to systemic responses in plants and that they are most probably initially first activated on post translational level.

Fosfolipidový signální systém je důležitou součástí signálních přenosů u eukaryot. U rostlin hraje klíčovou roli nejen v růstu a vývoji, ale také při odezvě rostlin na stres včetně napadení patogeny. Sledována byla účast fosfolipasy C (PLC, EC 3.1.4.11) a fosfolipasy D (PLD, EC 3.1.4.4) při časné odezvě Brassica napus na chemické induktory systémově získané resistence (SAR): kyselinu salicylovou (SA), benzothiadiazol (BTH) a na induktor indukované systémové resistence (ISR), metyljasmonát (MeJA). Byla zjištěna rychlá aktivace in vitro aktivity PLC a tří enzymaticky rozdílných forem PLD: PLD alfa, PLD beta/gama (PLD závislá na fofatidylinositol- 4,5- bisfosfátu (PIP2)) a oleátem stimulované PLD delta. Nejsilnější odezva byla zjištěna v případě cytosolické PLD beta/gama po ošetření BTH. PLD delta 7 byla identifikována v listech B. napus a byla velmi rychle aktivována ošetřením MeJA. Nárůst obsahu proteinu byl zjištěn pouze u PLD beta/gama a delta po indukci ISR, a to později než byla zaznamenána jejich aktivace. Tyto výsledky ukazují, že se fosfolipasy účastní časných procesů vedoucích k systémové odezvě rostliny a že jsou pravděpodobně nejdříve aktivovány na posttranslační úrovni.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0144602