一氧化氮参与乙烯诱导的蚕豆叶片气孔关闭.pdf

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1、2013年3月连云港师范高等专科学校学报Mar，2013第1期JournalofLianyungangNormalCollegeNo．1一氧化氮参与乙烯诱导的蚕豆叶片气孔关闭宋喜贵，刘雨恩2，王禹心。，佘小平(1．陕西师范大学生命科学学院，陕西西安710062；2．陕西师范大学附属中学，陕西西安710061；3．陕西师范大学理工科基础教学部，陕西西安710062)摘要：以蚕豆叶片为材料，借助药理学实验和共聚焦技术结合一氧化氮(N0)探针DAF一2DA证明光下乙烯合成前体1一氨基环丙烷一1一羧酸(hcc)和乙烯气体均能显著诱导气孔关闭，且均表现明显浓度依赖效应。另外，一氧

2、化氮合酶(NOS)抑制荆NG一氮一L一精氨酸一甲酯能够逆转ACC和乙烯气体诱导气孔关闭的效应，并能阻断ACC和乙烯气体诱导的气孔保卫细胞内NO水平的提高。结果表明乙烯可能通过N0S途径诱导的蚕豆保卫细胞内NO水平的提高导致气孔关闭。关键词：一氧化氮；乙烯；一氧化氮合酶；气孔关闭；蚕豆中图分类号：Q945文献标识码：A文章编号：I(X)9—7740(2013)01—0105一o4植物叶片表面的气孔是气体和水分出入的通道。为确定NO和乙烯在调控气孔运动过程中的相互关气孔开放是植物的重要生命活动之一，气孔孔径大小系提供实验证据。直接涉及到水分代谢、离子运转、光合作用和呼吸作1

3、材料和方法用等过程。气孔运动是一个主动调控的过程，包括复1．1实验材料杂的信号转导机制和信号转导链。各种信号系统在供试蚕豆(ViciafabaL．)种子购自陕西省汉中市气孔运动中相互作用，相互影响，形成复杂的信号转种子公司。选取子粒饱满、大小一致的种子，用1％o导网络系统。一百多年来，气孔运动机理一直是植物升汞灭菌5min，然后用自来水冲洗，25cI=下用双蒸水生理学研究的热点。气态植物激素乙烯(ethylene，催芽30h后，播种于盛有灭菌湿沙的搪瓷盘中，置于Eth)广泛存在于植物各个组织器官。乙烯在植物生智能人工气候箱内培养：光／暗周期为14h／10h，光强长发育中

4、的重要作用已经早为人们所知，而乙烯调控300tnnol·m·s～，温度25±2~e，湿度80％。幼苗生植物气孔运动方面的作用目前却有很多争议nJ。在长期间每天浇水1次，待幼苗长至4周左右时，取茎一些报道中，乙烯诱导开放或者逆转脱落酸(ABA)引顶部第一对完全展开的叶片作为实验材料。起的气孔关闭【2j，而有人认为乙烯诱导气孔关1．2主要化学试剂及仪器闭_4J。我们前期的研究结果表明，乙烯通过降低体内1一氨基环丙烷一1一羧酸(1一aminocyclopmpane一氧化氮(nitricoxide，NO)水平，进而逆转ABA引起—I—earboxylieacid，ACC)，DA

5、F一2DA(4，5一diamin-的气孔关闭-5】。还有人认为NO参与乙烯诱导的拟南ofluoresceindiacetate，乙酰乙酸盐一4，5一二氨基荧光芥叶片气孔关闭L6】。我们初步推测乙烯对气孔影黄)，L—NA砸(N一nitro—L—argininemethylester，N。响的两面性可能有以下原因：植物种类的差异性，单一氮一L一精氨酸一甲酯)，MESE2一(N—morpholino)因子还是多因子作用。不同组织器官的敏感性，乙烯ethanesulfonieacid，2一(N一吗啡啉)乙烷磺酸]均购自的施用方式和浓度的差异等l5】。当然这些细节还需美国Sigm

6、a公司，DMSO(Dimethylsulfoxide，二甲基亚要进一步地讨论研究。为此，本实验以蚕豆(Viciafa．砜)购自Amre$co公司，其他试剂均为国产分析纯。baL．)叶片下表皮为材料，对乙烯的效应进行检测，智能人工气候箱为IMP一300型(上海三发科学仪器收稿日期：2013—02—27基金项目：陕西省自然科学研究项目“光，暗调控气孔运动中一氧化氮、过氧化氢产生和作用机制”(项目编号：2005Cl12)作者简介：宋喜贵(1973一)，男，陕西西安人，副教授，博士，主要从事植物组织培养和植物保卫细胞信号转导研究。·有限公司)。显微镜为NikonEclipseE

7、l00型(2—3，实验结果所示的数据为平均数±标准误差(MeanMartmouchi3一chome，Chiyoda—ku，Tokyo)o激光共聚±SD)，利用SPSS16．0进行了One—wayANOVA分析，焦显微镜为一sP5型(LeicaLa~aechnikGmbh，最后用Excel2010软件绘图。Heidelberg)。2结果和讨论1．3气孔开度的测定2．1ACC和乙烯气体均诱导蚕豆叶片气孔关闭取生长良好的茎顶部第一对展开的叶片，用镊子甲硫氨酸在S一腺苷甲硫氨酸合成酶(S—adomet撕取其下表皮(避开叶脉)，然后置于MES／KC