Nitrated fatty acids (NO2-FAs) are formed by the addition reaction of nitric oxide- and nitrite-derived nitrogen dioxide with unsaturated fatty acids. Nitrated fatty acids act as signaling molecules in mammals through the formation of covalent adducts with cellular thiols. The study of NO2-FAs in plant systems constitutes an interesting and emerging area. The presence of NO2-FA has been reported in olives, peas, rice and in Arabidopsis. To gain a better understanding of the role of NO2-FA on plant physiology, we analyzed the effects of exogenous application of nitro-oleic acid (NO2-OA) to tomato cell cultures. We found that NO2-OA induced reactive oxygen species (ROS) production in a dose-dependent manner via activation of NADPH oxidases, which requires calcium entry from the extracellular compartment and protein kinase activation, a mechanism that resembles the plant defense responses. NO2-OA induced ROS production, expression of plant defense genes and led to cell death. The mechanism of action of NO2-OA involves a reduction in the glutathione cellular pool and covalently addition reactions with protein thiols and reduced glutathione. Altogether, these results indicate that NO2-OA triggers responses associated with plant defense, revealing its possible role as a signal molecule in biotic stress.

ABSTRACT Nitric oxide (NO) is a second messenger that regulates a broad range of physiological processes in plants. NO-derived molecules called reactive nitrogen species (RNS) can react with unsaturated fatty acids generating nitrated fatty acids (NO 2 -FA). NO 2 -FA work as signaling molecules in mammals where production and targets have been described under different stress conditions. Recently, NO 2 -FAs were detected in plants, however their role(s) on plant physiological processes is still poorly known. Here we show that exogenous application of nitro-oleic acid (NO 2 -OA) inhibits Arabidopsis primary root growth; this inhibition is not likely due to nitric oxide (NO) production or impaired auxin or cytokinin root responses. Deep analyses showed that roots incubated with NO 2 -OA had a lower cell number in the division area. Although this NO 2 -FA did not affect the signaling mechanisms maintaining the stem cell niche, plants incubated with NO 2 -OA showed a reduction of cell division in the meristematic area. Therefore, this work shows that NO 2 -OA inhibits mitotic processes subsequently reducing primary root growth.