伤胁迫对蚕豆叶片中茉莉酸分布的影响

在植物应对伤害等环境刺激的反应中,已知茉莉酸(JA)作为一种重要的信号分子在植物体内长距离运输,但目前对JA的细胞和亚细胞定位知之甚少。本研究用免疫荧光显微镜技术和免疫胶体金电镜技术证明茉莉酸分布在蚕豆叶片叶肉细胞的叶绿体、表皮细胞的细胞壁、保卫细胞的细胞壁、细胞质、叶绿体和细胞核上。其中保卫细胞的叶绿体和细胞核是JA分布的主要场所。叶片的局部灼伤可提高JA在质外体和气孔保卫细胞中的水平。由此推测,伤胁迫下JA分配的改变可能与植物体防御反应密切相关,并参与了对气孔运动的调控。     

Ca2+参与茉莉酸诱导蚕豆气孔关闭的信号转导

以Fluo-3AM为Ca~(2 )荧光探针,结合激光共聚焦扫描显微技术,观察到在处理后数十秒内,气孔关闭之前,茉莉酸(JA)可引起[Ca~(2 )]cyt的迅速上升;叶照和JA的前体物亚麻酸(LA)几乎不能引起[Ca~(2 )]cyt的明显变化;钙的螯合剂EGTA预处理可完全阻断JA诱导气孔关闭的效应,并且JA不再引起保卫细胞[Ca~(2 )]cyt增加;质膜Ca~(2 )通道的抑制剂硝苯吡啶(nifedipine,NIF)可减弱JA诱导气孔关闭的效应,也使JA诱导保卫细胞[Ca~(2 )]cyt增加的幅度有所下降;胞内Ca~(2 )释放的抑制剂钌红不能明显改变JA诱导气孔关闭的趋势,但使JA引起的保卫细胞[Ca~(2 )]cyt增加有所降低。实验结果表明:Ca~(2 )参与JA诱导气孔关闭的信号转导;推测JA引起的[Ca~(2 )]cyt升高可能主要来源于胞外,但不能完全排除胞内Ca~(2 )的释放。     

茉莉酸信号转导及其与脱落酸信号转导的关系

介绍了植物体内茉莉酸诱导蛋白,茉莉酸信号转导途径及其与脱落酸信号转导之间的关系。     

气孔保卫细胞信号转导中的第二信使

介绍了保卫细胞信号转导中第二信使的种类、特征、调控机制以及第二信使之间的相互作用,特别是钙信使和质子信使之间的相互关系。     

Ca2+参与水杨酸诱导蚕豆气孔运动时的信号转导

在一定条件下,外源水杨酸(SA)可以诱导蚕豆(Vicia faba L.)气孔关闭,阻止气孔张开。以Fluo-3—AM作为Ca^2 的荧光探针,利用激光共聚焦扫描显微技术,对水杨酸调控气孔运动中保卫细胞胞质Ca^2 的变化趋势及Ca^2 的来源进行了研究。结果表明,水杨酸可引起胞质Ca^2 增加,这种变化发生在气孔开度改变之前。Ca^2 螯合剂BAPTA（1,2-bis(2-amino phenox-y)ethane-N,N,N′,N′-tetraacetic acid,1mmol/L)几乎可以完全抑制水杨酸诱导气孔开度减小的作用;胞外Ca^2 螯合剂EGTA(2mmol/L)、质膜Ca^2 通道抑制剂尼群地平(nifedipine,NIF,1μmol/L)和LaCl3(1mmol／L)可不同程度地减弱水杨酸诱导气孔关闭的效应。BAPTA(1mmol／L)预处理后,水杨酸不再引起胞质Ca^2 含量改变;尼群地平能够降低水杨酸引起的胞质Ca^2 增加的幅度。说明Ca^2 可能参与水杨酸诱导气孔运动的信号转导。水杨酸引起胞内升高的Ca^2 可能既来自胞外又来自胞内,胞内Ca^2 库可能是其主要来源。     

在伤信号传导中茉莉酸与水杨酸的关系

近年来,发现茉莉酸和水杨酸都是植物体对外界伤害作出反应,表达抗性基因的信号分子。水杨酸可抑制茉莉酸类的合成及其所诱导的蛋白基因的表达;茉莉酸能阻止病原侵染后所产缮乃钏岬脑黾印＼岳蛩嵝藕抛纪揪逗退钏嵝藕抛纪揪洞嬖谧沤徊妫。牵裕薪岷蛋白和细胞分裂素可能起着信号开关的作用。     

水杨酸、茉莉酸和乙烯在调控蚕豆气L运动中的相互关系

以蚕豆下表皮为材料研究了水杨酸、(±)茉莉酸和乙烯对气孔运动的影响及其相互关系。结果表明,在一定范围内,水杨酸和乙烯利都可诱导气孔关闭,并且二者能够相互增强其作用强度;(±)茉莉酸能够促进气孔开度增大,加入(±)茉莉酸减弱了乙烯利对气孔运动的影响,(±)茉莉酸和乙烯利存在拮抗效应。降低内源乙烯的水平可以增强(±)茉莉酸促进气孔张开的作用、降低水杨酸的诱导气孔关闭效应。而水杨酸和(±)茉莉酸之间的关系比较复杂。     

气孔功能的结构基础

近年来,国际上十分关注气孔运动的调控机理,在保卫细胞内外的信息传递和转导途径的研究方面取得重要进展。保卫细胞的特殊结构和气孔功能密切相关,对保卫细胞壁特性、质膜上的各种结合蛋白、质膜和液泡膜上的离子通道的研究,以及对细胞骨架和气孔运动的关系的探索为阐明气孔运动的机理提供了更多的依据。