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气孔是植物叶表皮上由一对特殊的保卫细胞包围形成的，是植物与外界环境进行气体交换的“大门”，同样也是CO2进入植物体以及植物通过蒸腾作用散失水分的主要通道。它通过整合内源激素刺激和环境信号刺激来调节气孔孔径，保卫细胞已成为剖析植物细胞信号转导机制和动力学的模型系统。ABA和高浓度的CO2可以激活由激酶/磷酸酶、第二信使和离子通道的调控来调节的保卫细胞复杂的信号通路。 植物中钙依赖性蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinases, CDPK)是一种重要的感受Ca2+流的传感器，广泛参与到气孔运动和响应各种胁迫刺激的信号转导途径中。硫化氢(H2S)已经被证实是第三种气体信号分子。在动物中，参与到了胰岛素分泌、血管舒张、细胞周期、炎症反应以及伤害应激反应等多种重要的生理过程。确定参与了植物中的多种生理进程调节，包括对气孔运动的调节。 本论文集中分析了CDPKs家族成员CPK3和CPK6以及气体信号分子H2S在拟南芥应答CO2胁迫过程中的作用。 1.通过获得cpk3-1，cpk6-1，cpk3-1/cpk6-1纯合突变体，对CPK3与CPK6在CO2信号通路中是否发挥作用进行了研究。结果表明，(1)在CO2信号通路里，CPK3和CPK6可能不发挥功能；(2)一些编码离子通道的基因在不同浓度的CO2处理时表达量会发生变化，但在cpk3-1、cpk6-1、cpk3-1/cpk6-1突变体中,与野生型对照相比，这些基因的表达量相互之间没有差异。为下一步研究同一家族其他基因的功能奠定了研究基础。 2.通过对热图像的采集，以及气孔指数、气孔开度与气孔导度的分析，并对细胞内活性氧含量的测定，探究H2S信号与CO2信号之间的关系。结果表明：(1)当受到高浓度的CO2胁迫时，突变体的气孔导度与野生型对照相比表现出显著差异，推测H2S可能参与到CO2信号通路里；(2)野生型和突变体CO2胁迫处理前后，突变体内活性氧含量增加的程度明显小于野生型体内活性氧含量增加的程度，且表型出极显著差异。进一步证明，H2S信号与CO2信号之间存在交叉，为进一步研究H2S在植物体内的生理功能以及CO2介导气孔运动的机制提供了有力的线索。