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前人曾就H2O2、NO、Ca2+和PK等信号分子在ABA调控气孔运动中的作用及其相互关系进行过部分研究。光/暗是调控气孔运动的最重要的环境因子,但H2O2、NO、Ca2+和PK等信号分子在光/暗调控气孔运动中的作用及其相互关系却未见系统研究。本论文以蚕豆为材料,借助表皮条分析和激光扫描共聚焦显微镜技术,探讨了H2O2、NO、Ca2+和PK在光/暗调控气孔运动中的作用及其相互关系。旨在完善保卫细胞信号转导网络,亦为丰富和发展气孔运动机制理论积累资料和奠定基础。 本文的主要结果如下: 1、光下外源Ca2+显著降低气孔开度,暗中则对气孔开度无显著效应;光下EGTA(Ca2+螯合剂)、LaCl3(Ca2+通道抑制剂)对气孔开度无显著效应,暗中则显著增大气孔开度。上述结果表明,光降低而暗提高保卫细胞胞质Ca2+浓度,因此光下加Ca2+显著降低气孔开度而暗中加Ca2+对气孔开度无显著效应,光下以EGTA、LaCl3降低胞质Ca2+浓度对气孔开度无显著效应,暗中则显著增大气孔开度。 2、光下H2O2显著降低气孔开度,暗中则对气孔开度无显著效应,暗示光下保卫细胞H2O2水平低而暗中高。使用EGTA、LaCl3能够逆转光下H2O2和暗诱导的气孔关闭但不降低保卫细胞H2O2水平,而CAT(H2O2清除剂)、Vc(清除H2O2的还原底物)和DPI(NADPH氧化酶的抑制剂)不能逆转光下Ca2+引起的气孔关闭,表明光/暗调控气孔运动中Ca2+在H2O2下游起作用。 3、光下SNP(NO供体)显著降低气孔开度,暗中则对气孔开度无显著效应,暗示光下保卫细胞NO水平低而暗中高。使用EGTA、LaCl3能够逆转光下SNP和暗诱导的气孔关闭但不降低保卫细胞NO水平,而c-PTIO(NO清除剂)和L-NAME(NOS抑制剂)不能逆转光下Ca2+引起的气孔关闭,表明光/暗调控气孔运动中Ca2+在NO下游起作用。 4、光下PD98059(MAPK抑制剂)、TFP(CDPK的抑制剂)和STS(非特异性蛋白激酶抑制剂)对气孔开度无显著影响,暗中则显著促进气孔开放,表明光下保卫细胞PK(包括MAPK、CDPK等)活性低而暗中PK活性高,所以光下PK抑制剂对气孔开度无显著影响,暗中显著促进气孔开放。 5、PD98059、TFP、STS三种PK抑制剂均能逆转光下外源H2O2和暗诱导的气孔关闭且降低保卫细胞H2O2。推测PK(包括MAPK、CDPK等)有可能参与调控H2O2产生机制,亦有可能在H2O2的下游起作用,或者二者兼而有之。