气体甲醛胁迫对蚕豆保卫细胞中过氧化氢的积累和气孔导度及开度的影响

以蚕豆为材料,考察气体甲醛（HCHO）胁迫对保卫细胞H2O2积累和叶片气孔导度、开度的影响。结果表明:气体HCHO胁迫增加了叶片中H₂O₂的积累,荧光显微分析发现在较低浓度(0.2⁰.4μmol·L^-1)气体HCHO胁迫下,保卫细胞中增加的H₂O₂主要分布在细胞质中,高浓度(0.8¹.6μmol·L^-1)气体HCHO胁迫不仅增加保卫细胞质中H₂O₂的积累,而且显著增加叶绿体中H₂O₂的含量及积累H₂O₂的叶绿体数量,这说明在高浓度气体HCHO胁迫下蚕豆保卫细胞中增加的H₂O₂主要来源于叶绿体和细胞质。保卫细胞中H₂O₂积累的增加显著降低蚕豆的气孔导度和开度,从而导致蚕豆HCHO吸收效率下降。气体HCHO胁迫下叶片中抗氧化酶活性的变化可能是H₂O₂积累增加的主要原因,气体HCHO胁迫显著增强叶片中CAT和SOD的活性,但只有低浓度HCHO胁迫诱导叶片POD活性,叶片APX对HCHO胁迫很敏感,低浓度的气体HCHO对叶片APX活性都有显著的抑制作用。     

UV-B辐射对蚕豆叶片气孔运动的间接效应与NO和H2O2有关

0.2 W.m-2的UV-B辐射不仅能诱导整体蚕豆叶片气孔导度和开度的显著降低,而且能明显降低蚕豆叶肉光合活性,但该强度的UV-B辐射却不能明显影响离体表皮条的气孔开度.说明0.2W.m-2的UV-B主要通过间接途径调控了蚕豆叶片气孔运动.借助药理学试验和激光扫描共聚焦显微镜技术,进一步对该间接效应过程中是否有NO和H2O2的参与进行了探讨.结果显示:NO专一性清除剂cPT IO和一氧化氮合酶(NO S)抑制剂L-NAM E均能有效地抑制UV-B辐射诱导的叶片气孔关闭和保卫细胞内源NO水平的升高;H2O2清除剂抗坏血酸(A SC)和过氧化氢酶(CAT)也能有效地逆转UV-B辐射诱导的气孔关闭和保卫细胞内源H2O2含量的升高.另外,外源NO或H2O2处理也能有效地诱导叶片气孔关闭.结果说明0.2W.m-2的UV-B辐射对蚕豆叶片气孔关闭的间接诱导与NO和H2O2有关.     

ABA诱导蚕豆气孔保卫细胞H2O2的产生

以蚕豆叶片下表皮为材料,将荧光探针HPTS导入蚕豆气孔保卫细胞内,利用荧光光谱和激光共聚焦显微技术,检测了ABA诱导蚕豆气孔关闭过程中H     

NO可能作为Ca^2＋的下游信号介导乙烯诱导的蚕豆气孔关闭

以蚕豆（Vicia faba L．）为材料,利用药理学实验,结合激光共聚焦显微技术和分光光度法．探讨Ca^2＋和一氧化氮（nitric oxide,NO）在乙烯（ethylene,Eth）调控气孔运动信号转导中的作用。结果表明．光下乙烯利（0．004％,0．04％,0．4％）可诱导蚕豆叶片气孔关闭,且具有时间和剂量效应：NO清除剂cPTIO、硝酸还原酶（nitrate reductase,NR）抑制剂NaN3及胞外Ca^2＋螯合剂EGTA可部分逆转乙烯诱导的气孔关闭;乙烯能够明显增加气孔保卫细胞NO水平;提高蚕豆叶片NO含量和NR活性．并且NO的含量变化与NR活性的变化趋势基本一致;NR抑制剂NaN3可抑制乙烯诱导的气孔保卫细胞和叶片NO含量的增加;清除胞外Ca^2＋可减弱乙烯对NO含量和NR活性的诱导效应。说明Ca^2＋和NO均参与乙烯诱导的蚕豆气孔关闭,且NO（主要由NR途径合成）可能位于Ca^2＋下游参与调控这一信号转导过程。     

水分胁迫下蚕豆（Vicia faba L．）气孔关闭与叶片细胞中ABA区隔化与再分配的关系

应用胶体金免疫电镜定位技术研究水分胁迫下叶片ＡＢＡ的再分配。表明：水分胁迫初期蚕豆叶肉细胞中ＡＢＡ的量与对照相比无明显变化,但水分胁迫可导致表皮细胞质外体ＡＢＡ含量明显增加;保卫细胞在水分胁迫前即含有大量ＡＢＡ;ＡＢＡ主要分布在叶绿体和细胞核,细胞的腹壁及相邻外壁和内壁也有大量ＡＢＡ存在,但背壁ＡＢＡ的量很少;气孔完全开放时背壁ＡＢＡ含量更少,当水分胁迫导致气孔关闭时,保卫细胞背壁ＡＢＡ含量大增,说明气孔运动与保卫细胞中ＡＢＡ的区隔化与再分配密切相关。     

蚕豆气孔运动中水通道和离子通道的作用和地位的探讨

 用不同浓度HgCl2、LaCl3和TEACl (Tetraethylammonium chloride)处理蚕豆(Vicia faba)叶片下表皮条,发现HgCl2能显著抑制气孔开闭,Ca2+通道阻塞剂LaCl3或K+通道阻塞剂TEACl处理也都有一定程度的抑制。三者的作用效果HgCl2>>LaCl3>TEACl。用HgCl2+LaCl3、HgCl2+TEACl或HgCl2+LaCl3+TEACl处理,则气孔开闭运动几乎完全被抑制。表明：蚕豆气孔运动中,保卫细胞胀缩主要是水通道直接参与保卫细胞与叶肉细胞间水流的调节引起的,离子通道起间接次要作用,二者共同引起保卫细胞体积变化而导致气孔开闭。     

组织透明法观察葡萄叶片生长过程中气孔与叶脉形态结构特征变化

本文以‘摩尔多瓦’葡萄叶片为试验材料,采用组织透明法观察了葡萄叶片生长过程中叶片表皮细胞、气孔和叶脉形态结构的变化,测定与气孔和叶脉功能相关的生理指标变化,比较了组织透明法、指甲油法和撕取法在观察葡萄叶片气孔上的实验效果。结果表明:组织透明法能够清晰观察到葡萄叶片生长过程中叶片表皮细胞、气孔和叶脉形态结构的变化。相对于指甲油法、撕取法,组织透明法操作简单,且能保持组织完整性,提升观察叶片细胞结构的实验效果。从叶片生长过程中气孔形态结构变化规律来看,葡萄嫩叶齿尖存在大量的大气孔,而叶片中部只观察到中央大气孔和正在发育的气孔保卫细胞母细胞。随着叶片生长,叶片气孔保卫细胞母细胞逐渐发育形成成熟气孔,叶片末端叶脉也是随叶片生长而生长,叶脉密度逐渐增加,提高了树体往叶片供水的效率。从与气孔和叶脉功能相关的各项生理指标变化来看,气孔导度随着气孔逐渐形成和成熟而逐渐升高,但叶片含水量和水势下降,有利于拉升水分和养分从根系往地上树体各器官运输,满足整个植株生长发育的需要。     

蚕豆保卫细胞质膜水通道蛋白的鉴定及其在气孔运动中的作用

水通道或水通道蛋白是水分运动的主要通道.以RD28 cDNA和RD28抗体为探针证明了蚕豆(Vicia fabaL.)保卫细胞中存在水通道蛋白,并以气孔运动为指标,结合抗体和抑制剂处理证明水通道蛋白是水分运动的主要通道.研究表明编码质膜水通道蛋白的RD28转录体在叶片保卫细胞、叶肉细胞和维管束中高表达,尤以保卫细胞中最多;荧光免疫染色和Confocal显微镜观察表明,RD28抗体反应主要位于保卫细胞质膜.进一步采用RD28抗体和水通道蛋白抑制剂--HgCl2 (25μmol/L)处理可抑制壳梭孢素(FC)、光照诱导的气孔开放和原生质体体积膨胀以及ABA诱导的气孔关闭,但这种抑制作用可以被水通道抑制剂的逆转剂β-巯基乙醇(ME)逆转.表明蚕豆保卫细胞中存在水通道蛋白并参与蚕豆保卫细胞的运动过程.     

蚕豆保卫细胞质膜水通道蛋白的鉴定及其在气孔运动中的作用

水通道或水通道蛋白是水分运动的主要通道。以RD2 8cDNA和RD2 8抗体为探针证明了蚕豆 (ViciafabaL .)保卫细胞中存在水通道蛋白 ,并以气孔运动为指标 ,结合抗体和抑制剂处理证明水通道蛋白是水分运动的主要通道。研究表明编码质膜水通道蛋白的RD2 8转录体在叶片保卫细胞、叶肉细胞和维管束中高表达 ,尤以保卫细胞中最多 ;荧光免疫染色和Confocal显微镜观察表明 ,RD2 8抗体反应主要位于保卫细胞质膜。进一步采用RD2 8抗体和水通道蛋白抑制剂———HgCl2 (2 5 μmol L) 处理可抑制壳梭孢素 (FC)、光照诱导的气孔开放和原生质体体积膨胀以及ABA诱导的气孔关闭 ,但这种抑制作用可以被水通道抑制剂的逆转剂 β_巯基乙醇 (ME)逆转。表明蚕豆保卫细胞中存在水通道蛋白并参与蚕豆保卫细胞的运动过程。     

环境因素变化对冬小麦气孔阻力的影响

本文据同步观测到的气孔阻力和土壤水势、净辐射能、气温、叶温、水汽压、饱和差、风速等环境因素变化值,用统计方法分析了小麦叶片气孔阻力与环境因素的关系,结果表明：冬小麦叶片的气孔导性主要受土壤水势影响。叶片正反两面的气孔对环境因素变化的反应不同,正面气孔导性主要受土壤水势影响,而反面气孔导性则与气温、水汽压和饱和差关系较大。     

七种热带雨林树苗叶片气孔特征及其可塑性对不同光照强度的响应

对生长在荫棚3种不同光照条件下和全自然光下的热带雨林4个冠层种(望天树、绒毛番龙眼、团花、红厚壳)和3个中层种(玉蕊、藤黄、滇南风吹楠)树苗叶片气孔特征以及它们的可塑性进行了研究、结果表明,这些植物的气孔全部着生在远轴面．7种植物中,玉蕊和绒毛番龙眼的气孔密度较大,滇南红厚壳和团花的保卫细胞最长．随光强的增大,气孔密度和气孔指数增大,单位叶气孔数在低光强下较大．除团花外,其它植物叶片气孔导度在50％光强处最大,而光强对保卫细胞的长度影响不显著．相关分析表明,气孔密度与植物单位叶的面积呈负相关。而与气孔导度的相关性不显著、尽管两种不同生活型植物气孔指数和单位叶气孔数在不同光强下的可塑性差异较小,但冠层树种气孔密度和气孔导度的可塑性显著高于中层树种．     

水分亏缺对蚕豆光合特性影响的初步研究

本文报道了蚕豆现蕾至饱荚期不同时间土壤水分亏缺情况下的光合特性、光合产量及蚕豆水分亏缺敏感期。蚕豆现蕾后给予土壤干旱处理,光合速率、叶绿素含量、叶面积、气孔开度、生物产量及籽粒产量下降,但气孔密度和呼吸速率增加。水分亏缺使叶片光饱和点由50kLx降至30kLx,气孔开度日变化呈单峰(9—11时)曲线。始荚至盛荚期对土壤干旱最敏感,此期是蚕豆灌水的关键时期。     

适应不同光环境小蜡叶片气孔导度、气孔开度和气孔密度的时空变化

对生长在强光环境和弱光环境小蜡叶片的气孔参数测定发现 :气孔导度和气孔开度在 4个取样部位存在异质性分布。气孔导度和气孔开度经回归分析呈线性、指数或多项式分布。统计分析表明 :强光下的叶片气孔导度和气孔开度的相关性明显高于弱光环境叶片的数值。无论强光环境还是弱光环境下的叶片 ,在取样部位编号为1和 3,其气孔导度和气孔开度均存在显著的线性关系。弱光环境下叶片的气孔密度要远低于强光环境下的叶片。强光环境下叶片对变化环境的敏感性要大于弱光环境下的叶片 ,这可能与强光环境叶片具有较高的气孔密度有关。     

适应不同光环境小蜡叶片气孔导度、气孔开度和气孔密度的时空变化

对生长在强光环境和弱光环境小蜡叶片的气孔参数测定发现:气孔导度和气孔开度在4个取样部位存在异质性分布.气孔导度和气孔开度经回归分析呈线性、指数或多项式分布.统计分析表明:强光下的叶片气孔导度和气孔开度的相关性明显高于弱光环境叶片的数值.无论强光环境还是弱光环境下的叶片,在取样部位编号为1和3,其气孔导度和气孔开度均存在显著的线性关系.弱光环境下叶片的气孔密度要远低于强光环境下的叶片.强光环境下叶片对变化环境的敏感性要大于弱光环境下的叶片,这可能与强光环境叶片具有较高的气孔密度有关.     

脱落酸抑制蓝光依赖气孔开放运动的生理机制分析

以蚕豆(Vicia fabaL.)为材料,采用表皮条生物学分析技术、远红外成像技术以及电生理膜片钳技术,研究逆境信号脱落酸(ABA)和蓝光信号对蚕豆叶片表皮气孔运动及质膜K+通道的影响,以探讨ABA调节蓝光诱导的气孔开放运动的生理机制.结果表明:(1)100μmol?m-2?s-1蓝光能显著诱导气孔开放,该效应可被ABA以浓度依赖的方式抑制,并以10μmol?L-1ABA抑制效应最为明显.(2)100μmol?m-2?s-1蓝光处理能明显促使蚕豆叶面温度下降,而10μmol?L-1ABA可显著阻止蓝光诱导的蚕豆叶面温度下降.(3)100μmol?m-2?s-1蓝光可明显激活保卫细胞质膜内向K+通道,处理5 min后内向K+电流增加58%;对于1和10μmol?L-1ABA预处理蚕豆保卫细胞原生质体,在蓝光处理5 min后其内向K+电流增加值分别被抑制25%和51%,但10μmol?L-1ABA并不明显抑制壳梭孢菌素(质膜H+-ATP酶永久性激活剂)诱导的保卫细胞内向K+电流上升.研究发现,逆境信号ABA可能主要通过抑制蓝光信号转导中质膜H+-ATP酶上游位点,阻断蓝光激活的保卫细胞质膜内向K+通道,抑制蓝光诱...     

NO对He-Ne激光和增强UV-B辐射小麦幼苗气孔运动的作用机理研究

为探讨NO对He-Ne激光和增强UV-B辐射小麦（Triticum aestivuml）气孔运动的作用机理,采用低剂量（5 mW.mm-2）He-Ne激光和增强（10.08 kJ.m-2.d-1）UV-B辐射并结合药理学实验和激光共聚焦显微技术,对ML7113小麦的叶片及表皮条进行不同的处理,结果显示：（1）UV-B辐射既可诱导小麦叶片气孔关闭,又能够明显增加气孔保卫细胞和叶片的NO水平,且NO清除剂明显抑制了UV-B辐射诱导的小麦叶片气孔关闭,同时气孔保卫细胞和叶片内的NO含量明显减少。（2）一氧化氮合酶（NOS）抑制剂L-NAME对经UV-B辐射诱导的小麦幼苗气孔开度及保卫细胞和叶片内NO含量的抑制程度明显大于硝酸还原酶（NR）抑制剂NaN3对其的抑制程度,说明一氧化氮合酶（NOS）合成途径是小麦叶片经UV-B辐射后NO的主要产生途径。（3）就气孔开度而言,L〉CK〉BL〉B。就小麦叶片及保卫细胞内NO含量而言,B〉BL〉CK〉L。就硝酸还原酶（NR）和一氧化氮合酶（NOS）的活性而言,B组NR活性最低,NOS活性最高,L组NR活性最高,NOS活性最低。表明经He-Ne激光和增强UV-B辐射诱导的小麦气孔开度的变化确实与保卫细胞及叶片中NO含量的多少有关,气孔开度的减小及增大对应于NO含量的增多或减少,同时进一步证实了小麦叶片经He-Ne激光单独辐照后,NO的主要合成途径也来源于NOS途径。     

两种生态型榕树的叶绿素含量、荧光特性和叶片气体交换日变化的比较研究

比较盆栽 生榕树和两栖型树的形态差异、叶片叶绿素含量、叶绿素荧光特性和气体交换的日变化。两栖型榕树具有较发达的气生根和水生不定根,叶片比陆生榕树宽,并有向中生性 倾向,陆生榕树的叶绿素含量比两栖榕树高,净光合速率略高于水培两栖型榕树,但明显高于土培两栖型榕树,蒸腾速率以水培两栖型树最高,陆生榕树次之,土培两栖型榕树最低,线性回归分析表明,三者的叶片气孔导度与净光合速率变化均呈正相关,气孔导度的变化     

冬小麦群体叶片气孔导度差异性分析

对冬小麦 (Triticum aestivum L.)两个品种 3个生育期测定和分析了群体叶片的气孔导度。结果表明 ,近轴面气孔导度比远轴面的大 ,二者之比呈近似正态分布 ,最大概率出现约为 1 .5,该比值在冠层垂直方向变化不显著 ,但随季节而变 ,抽穗期最大。叶片气孔导度从冠层顶部向下迅速递减 ,递减系数约为 0 .57,且各层日变化大致平行。冠层上部气孔活跃 ,导度日变化明显 ,下部日变化不大。同一叶片的气孔导度由近轴面的叶基 ,经由其叶中、叶尖 ,翻过尖点 ,再从远轴面的叶尖经叶中向叶基递减。对近轴面叶中、叶尖气孔导度与该面平均气孔导度相关系数较大 ,而对远轴面叶中、叶基气孔导度与该面气孔导度相关系数较大 ,据此建议测定近轴面气孔导度时 ,应以叶中、叶尖部位为最佳点 ,而测定远轴面气孔导度时 ,应以叶中、叶基部位为最佳点     

幼根上气孔的行为

据研究,向日葵、豌豆等的幼苗根上敞开着的气孔,其行为跟叶片上气孔的行为显然不同。将幼苗的根浸入适当浓度的脱落酸——一种促使气孔关闭的植物激素——中时,根上的气孔仍然敞开着。幼根气孔(保卫)细胞的壁一般较薄,并且所含叶绿体比叶的要少。研究者提出,处于植物地下部分的气孔跟叶片上气孔的这些差别,跟它们的功能不同有关。根通     

ABA诱导蚕豆气孔保卫细胞H2O2的产生

以蚕豆叶片下表皮为材料,将荧光探针ＨＰＴＳ导入蚕豆气孔保卫细胞内,利用荧光光谱和激光共聚焦显微技术,检测了ＡＢＡ诱导蚕豆气孔关闭过程中Ｈ２Ｏ２的产生。结果表明,ＡＢＡ和１００μｍｏｌ／Ｌ的Ｈ２Ｏ２可以迅速猝灭ＨＰＴＳ的荧光,ＣＡＴ几乎可完全阻止９μｌ０．２ｍｍｏｌ／Ｌ的ＡＢＡ引起荧光猝灭。因此,ＡＢＡ可以诱导气孔保卫细胞产生Ｈ２Ｏ２,其产生的强度和速度与ＡＢＡ的浓度直接有关,并且推测：这种Ｈ２Ｏ２产生可能是ＡＢＡ诱导气孔关闭过程中信号转导链的一个中间成分。