拟南芥根皮层细胞质膜内向K+通道电生理特性分析

利用膜片钳技术对模式植物拟南芥根皮层细胞原生质体的内向跨膜钾电流进行了全细胞记录,并对内向K+通道的特性进行了分析.结果表明,拟南芥根细胞质膜上的内向K+通道由超极化膜电位所激活;该通道具有较高的K+/Na+选择性,可被TEA+和Ba2+等K+通道阻断剂所抑制,而且对胞内自由Ca2+浓度变化不敏感.这为进一步利用模式植物拟南芥进行植物K+吸收机制以及植物抗盐机制的研究奠定了基础.     

3-羰基辛酰基高丝氨酸内酯诱导拟南芥根细胞Ca~（2＋）内流

N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）是革兰氏阴性细菌群体感应系统（QS）中的胞间通讯信号分子。近年的研究表明AHLs可以调控植物生长发育及防卫反应,但其调控机制尚不清楚。本研究以拟南芥为材料,采用3-羰基辛酰基高丝氨酸内酯（3OC8-HSL）处理转水母发光蛋白基因的拟南芥幼根细胞,利用冷光仪检测3OC8-HSL对拟南芥根细胞中胞质游离Ca2＋浓度（[Ca2＋]cyt）变化的影响,同时采用Ca2＋专一性螯合剂EGTA和Ca2＋通道抑制剂预处理转基因拟南芥根细胞,用全细胞膜片钳技术分析3OC8-HSL诱导拟南芥根细胞中[Ca2＋]cyt升高的Ca2＋来源。结果表明,3OC8-HSL可诱导拟南芥根细胞中[Ca2＋]cyt瞬时升高。这种诱导效应可被EGTA、异搏定（verapamil）、LaCl3所抑制,但LiCl预处理对这种诱导效应无影响。膜片钳分析结果显示,3OC8-HSL可激活质膜Ca2＋通道,增加胞外Ca2＋内流。说明细菌AHLs可诱导植物Ca2＋信号产生,且这种Ca2＋信号主要源于胞外Ca2＋内流,暗示Ca2＋信使系统参与植物对细菌QS信号的响应。     

Na+和Ca2+对拟南芥根原生质体质膜内向K+通道电流的影响

以拟南芥(Arabidopsis thaliana Columbia)根为材料,利用膜片钳技术测定其根细胞原生质体质膜内向K^ 电流,并对Na^ 对其K^ 电流的影响进行了初步研究,发现Na^2 可明显抑制拟南芥根细胞原生质体的内向K^ 电流,外施Ca^2 可缓解Na^ 对内向K^ 电流的抑制．说明Ca^2 参与了质膜上K^ 通道对K^ ／Na^ 的选择性吸收的调节,从而使植物适应盐胁迫．     

大鼠肺动脉平滑肌细胞钙激活氯通道电流的电生理检测

目的：研究大鼠肺动脉平滑肌细胞钙激活氯通道电流的电生理特性。方法：膜片钳全细胞和膜内向外记录模式检测大鼠肺动脉平滑肌细胞上钙激活氯通道全细胞电流和单通道电流。结果：大鼠肺动脉平滑肌细胞记录到稳定的钙激活氯通道电流（ICl（Ca））;ICl（Ca）表现出典型的外向整流特性和电压时间依赖性激活。结论：大鼠肺动脉平滑肌细胞膜上存在电压、时间依赖性氯通道电流,钙激活氯通道通过促进肺动脉平滑肌细胞去极化而成为调节肺动脉特性的关键调节因子。     

重金属诱导拟南芥原生质体DNA损伤的单细胞凝胶电泳检测

以拟南芥原生质体为实验体系,研究不同浓度的3种重金属离子对拟南芥原生质体的毒性和DNA损伤的差异。结果表明,用1-5mmol·L^-1的Zn^2＋、Cd^2＋和Cu^2＋分别处理的拟南芥原生质体,2小时内活力逐渐下降,并表现出明显的浓度依赖性：与相同浓度的Cd^2＋和Cu^2＋相比,Zn^2＋对拟南芥原生质体活力的影响程度较小,表现出较低的毒性。单细胞凝胶电泳检测发现,用0．1-0．8mmol·L^-1的Zn^2＋、Cd^2＋和Cu^2＋分别处理拟南芥原生质体30分钟,以OTM值表示的原生质体DNA损伤量随重金属离子浓度的增加而递增：相同浓度（0．5mmol·L^-1）的3种重金属离子相比,Zn^2＋对原生质体的遗传毒性明显低于Cu^2＋和Cd^2＋。综合原生质体活力和DNA损伤的单细胞凝胶电泳检测结果,发现ZnO^2＋对拟南芥原生质体的遗传毒性较低,而CdO^2＋和Cu^2＋的遗传毒性较高。本研究建立的拟南芥原生质体实验体系,结合运用单细胞凝胶电泳技术,能够快速、灵敏地检测重金属对植物细胞的遗传毒性。     

拟南芥根皮层细胞质膜内向K+通道电生理特性分析

利用膜片钳技术对模式植物拟南芥根皮层细胞原生质体的内向跨膜钾电流进行了全细胞记录 ,并对内向K⁺通道的特性进行了分析 .结果表明 ,拟南芥根细胞质膜上的内向K⁺通道由超极化膜电位所激活 ;该通道具有较高的K^+/Na⁺选择性 ,可被TEA⁺和Ba^{2 +}等K+通道阻断剂所抑制 ,而且对胞内自由Ca^{2 +}浓度变化不敏感 .这为进一步利用模式植物拟南芥进行植物K⁺吸收机制以及植物抗盐机制的研究奠定了基础 .     

KT和Ca2+对绿豆下胚轴原生质体的体积和CaM含量的影响

以黄化绿豆幼苗下胚轴原生质体为材料,探讨钙信使系统在KT诱导原生质体体积变化中的作用。lμmol/L KT可诱导含钙培养液中绿豆下胚轴原生质体膨大,处理后30min达到最大体积。Ca2 通道阻断剂Verapamil、Ca2 通道竞争性抑制剂LaCl3和钙调素拮抗剂TFP、CPZ可明显抑制KT诱导的原生质体膨大。另一方面,无论是KT处理还是对照(CaCl2单独处理),原生质体内CaM含量均在处理后30min时达到峰值,前者是后者的5倍．在KT CaCl2处理液中加入5μmol/L．Verapamil、50μmol/L LaCl3、5μmol/L,TFP或CPZ后原生质体内CaM含量都大大降低。以上结果表明,CaM可能与Ca2 共同参与KT的信号传递。     

烟草根皮层原生质体质膜钾通道的特性研究

采用膜片钳技术对烟草根皮层原生质体质膜上的钾通道进行全细胞记录,从而深入研究烟草K^＋的吸收机制和调控机理。结果表明,内向钾通道在膜电压低于-40mV时,可以被K^＋激活。内向电流可以被钾通道的专一抑制剂TEA^＋抑制。动力学分析表明内向钾电流产生的K^＋表观解离常数（Km）≈15．2mmol／L,类似于低亲和性钾通道。该通道具有依赖于胞外K^＋浓度的特性,对胞外NH4^＋、Ca^2＋、Mg^2＋浓度变化反应敏感,内向K^＋电流可被不同程度地抑制。     

自发性高血压大鼠和Wistar大鼠脑动脉平滑肌细胞膜电流的比较

目的:探讨自发性高血压大鼠(SHR)和Wistar大鼠脑动脉(BA)平滑肌细胞膜电流的异同。方法:应用全细胞膜片钳技术研究SHR和Wistar大鼠BA平滑肌细胞在电流密度、电流组成以及自发性瞬时外向K+电流(STOCs)特性的异同。结果:①当指令电压为0、+20、+40和+60mV时,SHR与Wistar大鼠BA平滑肌细胞间电流密度存在统计学差异(P<0.01)。②SHR与Wistar大鼠BA平滑肌细胞膜电流都对1 mmol/L电压依赖的K+通道(Kv)阻断剂4AP和1 mmol/L大电导Ca2+激活K+通道(BKCa)阻断剂TEA敏感。③SHR的STOCs发放频率和电流幅度都远大于Wistar大鼠。1 mmol/LTEA基本完全阻断STOCs通道电流,而4-AP对STOCs没有影响。结论:SHR和Wistar大鼠脑动脉平滑肌细胞的电流密度存在差异,两种平滑肌细胞外向电流都由BKCa和Kv通道组成。SHR大鼠平滑肌细胞更易诱发由BKCa通道介导的STOCs。     

钙调素在IAA和6-BA诱导绿豆下胚轴原生质体膨大过程中的含量变化

含钙培养液和含激素培养液中的绿豆下胚轴原生质体在培养30min时分别检测到钙调素（CaM）峰,在含钙培养液中加入IAA或6-8ACaM含量急剧降低,这与先前的试验结果即45Ca2 积累增多和体积膨大正好对应。异博定（verapamil）、LaCl3、EGTA或W7可使激素 CaCl2处理的CaM含量不同程度地回升,甚至接近或超过对照的水平。而A23187处理或K 、Zn2 等代替Ca2 则使CaM含量保持在与激素处理相似的低水平。这也与先前观察到的45Ca2 积累和体积的变化相对应。表明钙调素在IAA和6-8A诱导绿豆下胚轴原生质体膨大过程中的境与Ca2 共同起着调节作用。