FC诱导蚕豆气孔开放与保卫细胞H2O2的关系研究

论文摘要

先前的研究证明，壳梭孢素（fusicoccin，FC）有促进蒸腾作用、种子萌发、细胞伸长、胚芽鞘发育、叶形态发生和诱导细胞程序性死亡等效应。另有研究发现，暗和脱落酸（ABA）通过诱导保卫细胞H2O2产生促进气孔关闭，而FC通过活化质膜H+-ATPase诱导气孔开放。但时至今日尚未见FC促进气孔开放与保卫细胞H2O2变化关系的研究。本文以蚕豆为试验材料，结合运用表皮条试验方法和激光扫描共聚焦显微镜技术，研究了FC诱导蚕豆气孔开放与保卫细胞H2O2的关系，还对FC影响保卫细胞H2O2水平的方式进行了探索。所得结果主要如下：1．暗中分别用FC、H2O2清除剂ASA、H2O2产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI处理表皮条3 h，发现与ASA、DPI一样，FC显著促进气孔开放，暗示FC促进气孔开放的效应与保卫细胞H2O2水平降低有关。保卫细胞内源H2O2检测结果表明，FC与ASA、DPI一样确实显著降低了保卫细胞H2O2水平。2．光下分别用外源H2O2、FC、ASA、DPI、H2O2+FC、H2O2+ASA、H2O2+DPI处理表皮条3 h，以光处理为对照。发现外源H2O2极显著诱导气孔关闭，FC与ASA一样显著逆转外源H2O2诱导的气孔关闭，而DPI却无此效应，暗示FC逆转外源H2O2诱导的气孔关闭可能通过清除H2O2实现。保卫细胞内源H2O2检测结果表明，外源H2O2处理确实提高了保卫细胞H2O2水平，FC与ASA一样确实显著降低了外源H2O2处理保卫细胞的H2O2水平，而DPI却无此效应，可见FC确有清除H2O2的作用。3．先以暗处理表皮条3 h，再分别以FC、ASA、DPI处理表皮条另外3 h，并设置光、暗处理表皮条3 h两个对照。发现暗处理3 h极显著诱导气孔关闭，FC与ASA一样极显著促进已关闭气孔重新开放，而DPI却无此效应，暗示FC促进已关闭气孔重新开放可能通过清除H2O2实现。保卫细胞内源H2O2检测结果表明，FC与ASA一样确实显著降低了暗处理3 h诱导的保卫细胞内源H2O2，而DPI却无此效应，可见FC确有清除H2O2的作用。如将暗中FC促进气孔开放、降低保卫细胞H2O2的结果与FC逆转外源H2O2诱导气孔关闭、降低外源H2O2处理保卫细胞H2O2和促进暗诱导已关闭气孔重新开放、降低暗处理3 h后保卫细胞H2O2的结果联系起来考虑，可以得出暗中FC通过清除作用降低H2O2进而促进气孔开放的结论。

论文目录

• 摘要
• Abstracts
• 1 文献综述
• 1.1 保卫细胞信号转导研究综述
• 1.2 光和暗对气孔运动的调控
• 2O₂在气孔运动中的作用'>1.3 H₂O₂在气孔运动中的作用
• 2O₂的产生途径'>1.3.1 植物中H₂O₂的产生途径
• 2O₂的清除途径'>1.3.2 植物中H₂O₂的清除途径
• 2O₂和气孔运动的关系'>1.3.3 H₂O₂和气孔运动的关系
• 1.4 壳梭孢素（FC）及其作用
• 1.5 选题目的和意义
• 2 材料和方法
• 2.1 材料、主要试剂及仪器
• 2.1.1 植物材料和培养
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 仪器
• 2.2 方法
• 2.2.1 表皮条试验
• 2O₂荧光探针的装载'>2.2.2 H₂O₂荧光探针的装载
• 2.2.3 激光扫描共聚焦显微镜检测
• 3 结果和分析
• 2O₂清除剂ASA、H₂O₂产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对暗诱导气孔关闭和保卫细胞H₂O₂水平的影响'>3.1 FC和H₂O₂清除剂ASA、H₂O₂产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对暗诱导气孔关闭和保卫细胞H₂O₂水平的影响
• 3.1.1 FC对气孔开度的影响
• 3.1.2 ASA对气孔开度的影响
• 3.1.3 DPI对气孔开度的影响
• 2O₂水平的影响'>3.1.4 FC对保卫细胞内源H₂O₂水平的影响
• 2O₂清除剂ASA、H₂O₂产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对光下外源H₂O₂诱导气孔关闭及保卫细胞H₂O₂水平的影响'>3.2 FC和H₂O₂清除剂ASA、H₂O₂产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对光下外源H₂O₂诱导气孔关闭及保卫细胞H₂O₂水平的影响
• 2O₂清除剂ASA、H₂O₂产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对光下外源H₂O₂诱导气孔关闭的影响'>3.2.1 FC和H₂O₂清除剂ASA、H₂O₂产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对光下外源H₂O₂诱导气孔关闭的影响
• 2O₂清除剂ASA、H₂O₂产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对光下外源H₂O₂处理保卫细胞H₂O₂水平的影响'>3.2.2 FC和H₂O₂清除剂ASA、H₂O₂产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对光下外源H₂O₂处理保卫细胞H₂O₂水平的影响
• 2O₂清除剂ASA、H₂O₂合成抑制剂DPI对暗诱导已关闭气孔及保卫细胞H₂O₂水平的影响'>3.3 FC和H₂O₂清除剂ASA、H₂O₂合成抑制剂DPI对暗诱导已关闭气孔及保卫细胞H₂O₂水平的影响
• 2O₂清除剂ASA、H₂O₂合成抑制剂DPI对暗诱导已关闭气孔的影响'>3.3.1 FC和H₂O₂清除剂ASA、H₂O₂合成抑制剂DPI对暗诱导已关闭气孔的影响
• 2O₂清除剂ASA、H₂O₂合成抑制剂DPI对暗诱导已关闭气孔保卫细细胞H₂O₂水平的影响'>3.3.2 FC和H₂O₂清除剂ASA、H₂O₂合成抑制剂DPI对暗诱导已关闭气孔保卫细细胞H₂O₂水平的影响
• 4 讨论
• 5 总结
• 参考文献
• 图版及图版说明
• 致谢
• 硕士在读期间研究成果