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1.
细胞内离子在气孔运动中的作用   总被引:1,自引:0,他引:1  
高巍  尚忠林 《植物学报》2010,45(5):632-639
气孔运动与植物水分代谢密切相关。保卫细胞中的无机离子作为第二信使(Ca2+)或者渗透调节物质(K+、Cl)在响应 外界理化因子的刺激、调节保卫细胞膨压过程中发挥重要作用。保卫细胞质膜和液泡膜上的离子通道作为各种刺激因素作 用的靶位点, 是保卫细胞离子转运的关键组分, 在气孔运动调控过程中扮演关键角色。该文对近年来保卫细胞离子的作用 和离子通道研究的进展进行了综述。  相似文献   

2.
细胞内离子在气孔运动中的作用   总被引:1,自引:0,他引:1  
高巍  尚忠林 《植物学通报》2010,45(5):632-639
气孔运动与植物水分代谢密切相关。保卫细胞中的无机离子作为第二信使(Ca2+)或者渗透调节物质(K+、Cl-)在响应外界理化因子的刺激、调节保卫细胞膨压过程中发挥重要作用。保卫细胞质膜和液泡膜上的离子通道作为各种刺激因素作用的靶位点,是保卫细胞离子转运的关键组分,在气孔运动调控过程中扮演关键角色。该文对近年来保卫细胞离子的作用和离子通道研究的进展进行了综述。  相似文献   

3.
记录气孔保卫细胞质膜离子通道的膜片钳方法   总被引:6,自引:0,他引:6  
MethodofRecordingIonChannelsofPlasmaMembraneinStomatalGuardCellsbyPatchClampANGuo-Yong,SONGChun-Peng(DepartmentofBiology,HenanUniversity,Kaifeng,Henan475001)HUANGMei-Juan,YANGDong-Mei,ZHOUPei-Ai,WUCai-Hong(LaboratoryofBiologicalMembraneandEngineering,CollegeofLifeSciences,PekingUniversity,Beijing100871)叶片表皮的气孔控制着植物光合作用的CO2吸收和蒸腾作用的水分丧失,并对光、湿度、脱落酸和生长素等迅速作出反应,成为细胞感应与信号转导研究的良好模式系统。已有报道表明,K …  相似文献   

4.
保卫细胞碳代谢与气孔运动   总被引:3,自引:0,他引:3  
作为气孔运动渗透调节的代谢基础 ,气孔保卫细胞的碳代谢有特殊的调控机理。本文介绍了气孔保卫细胞中参与碳代谢的主要酶的特性及调控特点 ,特别是保卫细胞叶绿体中催化苹果酸形成的PEP羧化酶 ,其磷酸化和去磷酸化参与了保卫细胞信号传递。保卫细胞碳代谢调控在气孔运动调节中的作用 ,并讨论了保卫细胞碳代谢与能量代谢的关系  相似文献   

5.
保卫细胞碳代谢与气孔运动   总被引:1,自引:0,他引:1  
作为气孔运动渗透调节的代谢基础,气孔保卫细胞的碳代谢有特殊的调控机理。本文介绍了气孔保卫细胞中参与碳代谢的主要酶的特性及调控特点,特别是保卫细胞叶绿体中催化苹果酸形成的PEP羧化酶,其磷酸化和去磷酸化参与了保卫细胞信号传递。保卫细胞碳代谢调控在气孔运动调节中的作用,并讨论了保卫细胞碳代谢与能量代谢的关系。  相似文献   

6.
植物气孔运动过程中的信号转导机制   总被引:5,自引:0,他引:5  
气孔运动的信号转导机制一直是科研工作者研究的一个热点,文章就光、CO2、ABA、H2O2、NO、蛋白激酶、蛋白磷酸酶等对保卫细胞气孔运动的影响,介绍气孔运动机制的研究进展。  相似文献   

7.
保卫细胞的光合作用在光调节的气孔运动中的功能   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文介绍植物叶片上保卫细胞中叶绿体在光诱导气孔开放过程中的作用等研究进展,并对叶肉细胞中的光合作用与气孔运动之间的关系也作简要分析和讨论。  相似文献   

8.
气孔蒸腾中保卫细胞原生质的调控作用   总被引:4,自引:0,他引:4  
气孔运动的机理一般公认为保卫细胞的渗透调节。作者所在研究小组近几年的工作表明:动物神经递质乙酰胆碱参与气孔运动的调节;植物细胞骨架微管、微丝在气孔运动中起重要作用。因面提出保卫细胞原生质在气孔蒸腾中的气孔蒸腾中的作用值得进一步研究。  相似文献   

9.
Ca2+参与水杨酸诱导蚕豆气孔运动时的信号转导   总被引:8,自引:0,他引:8  
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。  相似文献   

10.
保卫细胞胞质中Ca^2+浓度变化与气孔开闭之间的关系   总被引:9,自引:1,他引:9  
外界环境因素刺激(环境胁迫、激素等)引起保卫细胞内外Ca^2 转移,进出胞质或进出液泡、内质网等细胞器,导致胞质中Ca^2 浓度发生变化,从而最终制约着气孔的开闭。文章对保卫细胞胞质中Ca^2 浓度变化与气孔开闭之间的关系及其机制作了介绍。  相似文献   

11.
Opening and closing of the stomatal pore is associated with very large changes in K-salt accumulation in stomatal guard cells. This review discusses the ionic relations of guard cells in relation to the general pattern of transport processes in plant cells, in plasmalemma and tonoplast, involving primary active transport of protons, proton-linked secondary active transport, and a number of gated ion channels. The evidence available suggests that the initiation of stomatal opening is regulated through the uptake mechanisms, whereas initiation of stomatal closing is regulated by control of ion efflux at the plasmalemma, and of fluxes to and from the vacuole. In response to a closing signal there are large transient increases in efflux of both Cl? (or Br?) and Rb+ (K+) at the plasmalemma, with also a probable increase in anion flux from vacuole to cytoplasm and decrease in anion flux from cytoplasm to vacuole. A speculative hypothetical sequence of events is discussed, by which the primary response to a closing signal is an increase in Ca2+ influx at the plasmalemma, producing depolarisation and increase in cytoplasmic Ca2+. The consequent opening of Ca2+-sensitive Cl? channels, and voltage-sensitive K+ channels (also Ca2+-sensitive?) in the plasmalemma, and of a Ca2+-sensitive nonspecific channel in the tonoplast, could produce the flux effects identified by the tracer work; this speculation is also consistent with the Ca2+-sensitivity of the response to closing signals and with evidence from patch clamping that such channels exist in at least some plant cells, though not yet all shown in guard cells.  相似文献   

12.
The Role of the Epidermal Cells in the Stomatal Movements   总被引:5,自引:0,他引:5  
The water deficit of the leaves, the osmotic values of the stomatal cells and epidermal cells at incipiment plasmolysis, as well as the width of the stomatal apparatus and pore opening, were measured every hour from 6-17 o'clock under natural environmental conditions. During the noon hours, the intensity of light in clear weather ranged from 40,000-55,000 lux in the open position, and from 15,000-20,000 lux in the shade. The temperature was usually 15–20°C. The experimental object was Vicia Faba growing in a field, both plants freely rooted and plants in pots buried in the soil. The experiments resulted in the following observations and conclusions: 1. When leaves are exposed to strong light, the osmotic value at incipient plasmolysis changes not only in the guard cells, but also in the epidermal cells. If the epidermal cells' osmotic value rises, water is sucked from the guard cells and their uptake of water by suction is decreased, which promotes closure and counteracts opening, respectively. If the value falls, the effect is the reverse. The guard cells react passively to these epidermal changes. The passive stomatal movement eliciteed in this way has therefore been denoted as “osmopassive”, in contrast to the long known passive movement caused by a change in turgor of the epidermal cells, and which has therefore been denoted as “turgorpasslve”. The osmopassive component of stomatal closure has an earlier and more rapid onset than the hydroactive closing reaction, which consists of a decrease in the guard cells' osmotic value. Stomatat closure often starts with the osmopassive rapid process, and is completed and stabilized by the hydroactive process. It has not been possible to determine whether the osmopassive closing reaction is identical with the rapid reaction previously described, and interpreted as of adenoid nature, and tlius belonging to the active group. 2. The osmotic potential of the guard cells - i.e., the difference between the osmotic value of guard cells and epidermal cells at incipient plasmolysis - is, therefore, formed not only by a cbange in the osmotic value of the former cells, but also by a cbange in that of the latter. 3. Although the pore width runs largely parallel to the osmotic value of the guard cells, there is greater agreement between pore width and osmotic potential. When the water deficit of the leaf exceeds a certain threshold value, potential and stomatal width start to decrease. Closure is completed when the fall in potential approaches the zero value. If the water deficit subsequently continues to increase, the potential becomes negative and the stomata remain closed. 4. The stomatal movements are regulated by physiological processes which form two kinds of equilibrium between increase and decrease of the osmotic potential of the guard cells, i.e. the osmopassive increase - osmopassive decrease and the photoactive increase - hydroactive decrease. These equilibria complement each other in rate and stability. The osmopassive processes start rapidly and as soon as the deficit cbanges; hydroactive closure and sometimes also photoactive opening, are, on the contrary, time-consuming. When the water deficit is suboptimal, turgorpassive opening and closing are superadded, but only in those cases in which the osmotic potential of the guard cetls is positive.  相似文献   

13.
探索一种用材简单、操作方便、真实性强的观察红树植物桐花树叶片气孔的制片技术,并利用该技术研究不同浓度、不同处理时间的一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对桐花树气孔开闭的影响,探讨了NO调控的气孔运动与外源Ca^2+的关系以及NO与H202在调节气孔运动过程中的关系。结果表明:在搅碎法、指甲油印迹法、牛皮胶印迹法三种观察气孔方法中,牛皮胶印迹法是观察气孔开度变化的最佳方法。NO能够诱导桐花树气孔快速关闭,且表现出明显的时间效应与浓度效应。NO导致的气孔关闭与Ca^2+的参与有密切关系,NO与H,q存在明显的协同效应,可以促进气孔关闭。  相似文献   

14.
NADPH氧化酶可能参与了ABA诱导蚕豆气孔保卫细胞运动   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究了NADPH氧化酶在ABA(abscisic acid)诱导蚕豆气孔关闭信号转导网络中的作用,荧光光谱实验表明,在嗜中性白血球NADPH氧化酶抑制剂DPI(diphenyleneio-donium)存在的条件下,与对照相比,大大逆转了由ABA引起HPTS(8-hydroxypyrene-1,3,6-trisulfonic acid,trisodium salt)的荧光强度下降。表皮生物分析法显示,10^-6mol/L的DPI和10^3unit/mL的过氧化氢酶(catalase,CAT)在一定程度上也逆转了ABA诱导张开气孔的关闭。因此推测:在ABA诱导蚕豆气孔保卫细胞过程中,质膜上的NADPH气体酶可能催化形成超氧自由基O^-2,再经歧化反应形成H2O2,而形成的H2O2参与了气孔运动调节。  相似文献   

15.
蛋白激酶MEK1/2的专一抑制剂PD98059可抑制茉莉酸甲酯(MeJA)诱导的拟南芥保卫细胞中H2O2的产生和气孔的关闭.MeJA和H2O2诱导气孔关闭后,再用PD98059处理,可使关闭的气孔重新开放,同样,外源PD98059处理,能使MeJA诱导增强的H2O2探针的荧光强度降低.此结果表明,类属于MAPKK的蛋白激酶MEK1/2参与了MeJA诱导的拟南芥气孔关闭的信号转导过程,其作用机制可能是通过调节MeJA诱导保卫细胞产生和积累H2O2而起作用.  相似文献   

16.
江静  韩栓  宋纯鹏 《植物学通报》2007,24(4):444-451
运用激光共聚焦扫描技术,在p38MAP激酶专一抑制剂SB202190处理下,探索植物促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAP激酶)介导蚕豆(Vicia faba)保卫细胞中H2O2为代表的活性氧(reactive oxygen species,ROS)信号机制,发现:p38MAP激酶专一抑制剂SB202190处理没有导致蚕豆保卫细胞中H2O2和Ca^2+探针荧光强度增强,与水杨酸(salicylic acid,SA)或脱落酸(abscisic acid,ABA)迅速加强2种探针荧光强度形成鲜明对比;而该抑制剂分别与SA和ABA共同处理,前者H2O2探针荧光强度没有增加,而后者荧光强度仍然能够增加;而进一步使用Ca^2+螯合剂BAPTA和SB202190+SA共同处理,H2O2探针荧光强度没有增加。这些结果初步表明:无论胞质Ca^2+浓度高低,SB202190调节蚕豆保卫细胞中SA诱导H2O2产生,但是不调节植物逆境信使分子ABA此类的反应。因此推测,植物细胞中可能有类似动物和酵母细胞中的p38MAP激酶类,并可能专一调节植物保卫细胞中H2O2信号通路。据我们所知,这是首次报道SB202190和SA共同调节植物保卫细胞中ROS信号过程。  相似文献   

17.
过氧化氢在水杨酸诱导的蚕豆气孔关闭中的作用   总被引:9,自引:0,他引:9  
许多植物病原菌可通过气孔进入叶片组织,因此减小气孔开度有利于提高植物的抗性。我们通过表皮条分析和激光扫描共聚显微镜得到的证据表明在保卫细胞中过氧化氢可能是水杨酸信号的中间环节。SA可以浓度依赖的方式诱导气孔关闭(图1A),H2O2也有类似的作用(图1B)。100μmol/L的水杨酸诱导的气孔关闭作用可明显地被20U/ml的过氧化氢酶或10μmol/L的Vc逆转,但CAT和Vc单独处理时诱导气孔开放的作用很微弱。单细胞中基于荧光探针DCFH的时间进程实验表明直接外加(图版I)或显微注射100μmol/L的SA均可诱导保卫细胞中H2O2产生,但以显微注射双蒸水作为对照时对DCFH荧光无影响(图版II)。这些结果暗示了植物被病原菌感染时可能通过产生H2O2导致气孔关闭而阻止病原菌继续通过气孔侵入。  相似文献   

18.
几种信号类物质对蚕豆气孔运动的效应   总被引:2,自引:0,他引:2  
用表皮生物分析方法,研究H2O2、NO和多胺对蚕豆叶片气孔开放和关闭的单独及其综合效应.其结果表明:H2O2和NO明显促进气孔关闭,抑制气孔开放.腐胺(Put)效应相对较弱,与H2O2和NO未表现出明显叠加效应.  相似文献   

19.
植物细胞活性氧种类、代谢及其信号转导   总被引:6,自引:0,他引:6  
越来越明显的证据表明,植物体十分活跃的产生着活性氧并将之作为信号分子、进而控制着诸如细胞程序性死亡、非生物胁迫响应、病原体防御和系统信号等生命过程,而不仅是传统意义上的活性氧是有氧代谢的附产物。日益增多的证据显示,由脱落酸、水杨酸、茉莉酸与乙烯以及活性氧所调节的激素信号途径,在生物和非生物胁迫信号的“交谈”中起重要作用。活性氧最初被认为是动物吞噬细胞在宿主防御反应时所释放的附产物,现在的研究清楚的表明,活性氧在动物和植物细胞信号途径中均起作用。活性氧可以诱导细胞程序性死亡或坏死、可以诱导或抑制许多基因的表达,也可以激活上述级联信号。近来生物化学与遗传学研究证实过氧化氢是介导植物生物胁迫与非生物胁迫的信号分子,过氧化氢的合成与作用似乎与一氧化氮有关系。过氧化氢所调节的下游信号包括钙“动员”、蛋白磷酸化和基因表达等。  相似文献   

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