诱导型一氧化氮合酶在光暗调控的蚕豆气孔运动中的作用-论文.pdf

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1、2012年3月连云港师范高等专科学校学报March，2012第1期JoumalofLianyungangTeachersCollegeNo．1诱导型一氧化氮合酶在光暗调控的蚕豆气孔运动中的作用宋喜贵，王娜，佘J、平(1．陕西师范大学生命科学学院，陕西西安710062；2．郑州大学基础医学院，河南郑州450001)[摘要]以蚕豆叶片下表皮为材料，借助表皮条分析、免疫细胞化学染色、细胞核染色和激光扫描共聚焦显微镜技术，对一氧化氮(nitricoxide，NO)在光暗调控的蚕豆气孔运动中的作用进行探索。实验证明，NO专一性清除剂2，4一羧基苯一4，4，5，

2、5一四甲基咪唑一l～氧一3一氧化物(cPTIO)和一氧化氮合酶(NOS)抑制剂NG一氮一L一精氨酸一甲酯(L—NAME)能够逆转黑暗诱导气孔关闭的效应，并能阻断黑暗诱导的蚕豆保卫细胞NO水平的提高。但二者对光下气孔孔径几乎没有影响。结果表明，光暗调控的蚕豆气孔运动与保卫细胞胞质内的NO水平有关，在保卫细胞细胞核中存在诱导型一氧化氮合酶(inducible—nitricdesynthase，~NOS)，而光暗条件下iNOS活性不同，进而引起NO水平变化并最终影响气孔开关。【关键词】诱导型一氧化氮合酶；黑暗；气孔关闭；一氧化氮；蚕豆[中图分类号]Q945

3、．17[文献标识码]A[文章编号]1009—774o(2o12}o~一0102—05许多胁迫条件(如极端的温度、臭氧、紫外辐射、孔运动机理具有重要的意义，也为进一步探索保卫细伤害、脱水、冷害、干旱、激素等)均能使植物产生一氧胞信号转导网络途径积累了有用的资料。化氮(nitricoxide，NO)，作为活性氮(ReactiveNitrogen1材料和方法Species，RNS)的代表分子，NO形成酸雨，污染空气、I．1植物材料破坏臭氧层，所以人们把NO当作有害物质。现在越蚕豆(ViciafabaL．)种子购自陕西省汉中市种子来越多的证据表明，NO还能参

4、与植物许多重要生理公司。过程，如根的发育、种子萌发以及向重力性等。许多1．2主要化学试剂及仪器证据表明，NO是胁迫信号转导的中心环节，参与多种DMSO(Dimethylsulfoxide，二甲基亚砜)购自Am．信号途径。_1气孔运动是一个植物主动调控的生理过I~SCO公司。SNP(sodiumnitropmsside，外源NO供体)，程，包括复杂的信号转导机制。组成气孔的保卫细胞DAF一2DA(4，5一diaminofluoresceindiacetate，NO特异对许多非生物和生物因子(如盐浓度、温度、光照、干的荧光探针)，L—NAME(NG—ni

5、tro—L—argininemeth．旱、湿度、cO2浓度、机械胁迫和渗透胁迫等)都很敏ylester，动物NOS抑制剂)，MES[2一(N—morpholino)感。-2】光暗是调控气孑L运动的最重要的环境因素之ethanesulfonicacid，2一(N一吗啡啉)乙烷磺酸]，C—一【3NO介导了光暗调控的气孔运动，但对于该行，PTIO(Carhoxy一2一phenyl一4，4，5，5一tetramethylimi—为具体过程和实质性的机理研究还不是很深入。本dazoline，NO特异的清除剂)，均购自Sigma公司，其他文以蚕豆(Viciafa

6、baL．)叶片下表皮为实验材料，借助试剂均为国产分析纯。DAB显色试剂盒和SABC试表皮条分析、免疫细胞化学染色、细胞核染色和激光剂盒均购自武汉博士德公司。NOS免疫组化检测所扫描共聚焦显微镜技术证实NO确实参与了光暗调用一抗(anti—NOS2，Rabbit)购自SantaCruz公司。激控的气孔运动，而且光暗条件下诱导性一氧化氮合酶光共聚焦显微镜为TCS—sP5型(LeicaI_aserteehnik(inducible—nitricoxidesynthase，iNOS)活性不一样，光Gmbh，Heidelberg)。下活性较低，暗中较高，进而引

7、起保卫细胞NO水平1．3材料培养的变化并最终影响气孔运动。这些结果对于了解气选取大小一致、子粒饱满的蚕豆种子，用0．1％的[收稿日期]2012—01—23[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，陕西商洛人，陕西师范大学生命科学学院副教授，博士。HgCl2灭菌6min，然后用自来水冲洗，25±2~C下以双—NAME等)的表皮条放入5oot,a的s—KCI缓冲液蒸水浸种催芽24h后，播种于盛有干净湿沙的搪瓷盘(嘶slOretool·L一，

8、KCI50mmol·L～，pH7．2)中，然后中，于25±2~C光照培养箱内培养(每天光／暗周期为加入0．5