茉莉酸和脱落酸调控蚕豆气孔运动作用的比较（简报）

一定浓度范围内的茉莉酸和脱落酸都可诱导气孔关闭,脱落酸诱导气孔关闭有明显的浓度效应,在0．1－100umol.l^-1范围内,作用效果随着脱落酸浓度升高而增强,但作用的时间效应不明显,茉莉酸则有明显的时间效应,在3h内,其作用效应随着时间的延长而增强,MES缓冲对茉莉酸的恢复作用与脱落酸不同,茉莉酸和脱薄酸调控蚕豆气孔运动有一定的协同效应。     

H+参与茉莉酸调控蚕豆气孔运动的信号转导

以BCECF-AM为pH的荧光探针,结合激光共聚焦扫描显微技术,研究H 可能参与茉莉酸(JA)调控气孔运动信号转导途径的结果表明,0.1~100μmol·L~(-1)浓度的(-)JA可诱导蚕豆气孔关闭,在引起气孔孔径改变之前,(-)JA能引起蚕豆保卫细胞胞质的碱化;而(±)JA可诱导气孔适当开放,它未引起蚕豆保卫细胞胞质中pH的明显改变。药理学实验证明,质膜上质子泵的抑制剂矾酸钠能减弱(-)JA诱导气孔关闭的作用;而质膜上质子泵的激活剂壳梭孢菌素(fusicoccin)基本上未改变(±)JA的作用趋势。(-)JA和(±)JA刺激保卫细胞胞质Ca2 变化则表现出不同趋势。说明不同异构体形式的JA在调节气孔运动中的作用和信号转导途径有所不同。     

水杨酸、茉莉酸和乙烯介导的防卫信号途径相互作用的研究进展

乙烯、水杨酸和茉莉酸是植物体内主要的几个防御信号途径,也是研究比较多的几个信号途径。很多试验证明不同的防御信号途径相互间存在相互作用,他们或相互抑制,或相互促进。从这三种信号途径相互间的作用,及作用的联系点进行综述。     

脂氧合酶、茉莉酸和水杨酸对猕猴桃果实后熟软化进程中乙烯生物合成的调控

20℃下后熟果实的LOX活性增加先于自由基产生和乙烯生成;JA处理对果实后熟软化启动期(采后1d)和果实快速软化期(采后5d)果实切片中的LOX活性、自由基产生和乙烯生物合成有促进作用,至果实软化后期(采后7d)这种效应消失;亚油酸只在采后1d果实切片中促使LOX活性和乙烯生成;SA处理抑制了果实后熟进程中组织切片的LOX活性、自由基产生和乙烯的生物合成;SA和JA对LOX活性和乙烯生物合成具有明显的拮抗作用。     

水杨酸、茉莉酸甲酯和乙烯利对野葛细胞悬浮培养生产葛根素的影响

野葛〔Ｐｕｅｒａｒｉａｌｏｂａｔａ(Ｗｉｌｌｄ.)Ｏｈｗｉ〕是我国及其他东亚国家传统的药用资源,其主要药用成分为葛根素,广泛用于治疗多种心血管疾病[1]。由于近年来生态环境的人为破坏,野生野葛资源已不能满足人们对葛根素药物的需求,通过细胞工程可以实现野葛资源的可持续性开发。本项目组已经建立了野葛组织培养和植株再生[2]及细胞悬浮培养体系[3],研究结果表明,悬浮细胞培养物能够生产葛根素,但产量仍有待于提高[3]。已知水杨酸(ｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄ,ＳＡ)、乙烯和茉莉酸类化合物(ｊａｓｍｏｎａｔｅｓ,ＪＡｓ)能够在高…     

脂氧合酶,茉莉酸和水杨酸对猕猴桃果实后熟软化进程中乙烯？…

２０℃下后熟果实的ＬＯＸ活性增加先于自由基产生和乙烯生成;ＪＡ处理对果实后熟软化启动期（采后１ｄ）和果实快速软化期（采后５ｄ）果实切片中的ＬＯＸ活性、自由基产生和乙烯生物合成有促进作用,至果实软化后期（采后７ｄ）这种效应消失;亚油酸只在采后１ｄ果实切片中促使ＬＯＸ活性和乙烯生成;ＳＡ处理抑制了果实后熟进程中组织切片的ＬＯＸ活性、自由基产生和乙烯的生物合成;ＳＡ和ＪＡ对ＬＯＸ活性和乙烯生物合成具有明     

一氧化氮在乙烯诱导蚕豆气孔关闭中的作用

以蚕豆为材料研究了一氧化氮(nitric oxide,NO)和乙烯对气孔运动的影响。结果表明,10μmol/L的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)以及0.04%的乙烯能明显诱导蚕豆气孔关闭,并且二者共同处理后,能够增强其促进气孔关闭的作用。乙烯合成抑制剂AVG可以减弱NO诱导气孔关闭的程度,NO清除剂c-PTIO和NR抑制剂NaN3也可减弱乙烯诱导气孔关闭的程度,而一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)抑制剂L-NAME对乙烯诱导气孔关闭的作用不明显。推测,在调控蚕豆气孔关闭过程中,NO可能主要通过NR途径参与乙烯调控气孔关闭过程。     

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。     

H2S可能作为H2O2的下游信号介导茉莉酸诱导的蚕豆气孔关闭

以蚕豆（Vicia faba）为材料,利用激光共聚焦显微技术和分光光度技术,结合药理学实验,探讨硫化氢（hydrogen sulphide,H2S）和过氧化氢（hydrogen peroxide,H2O2）在茉莉酸（jasmonic acid,JA）调控气孔运动信号转导中的作用。结果表明,H2S合成抑制剂氨氧基乙酸（aminooxy acetic acid,AOA）、羟胺（hydroxylamine,NH2OH）、丙酮酸钾（potasium py-ruvate,C3H3KO3）和氨水（ammonia,NH3）,H2O2清除剂抗坏血酸（ascorbic acid,AsA）,合成抑制剂水杨羟肟酸（salicylhydroxamic acid,SHAM）、二苯基碘（diphenylene iodonium,DPI）均可逆转JA诱导的气孔关闭效应。JA能够明显提高蚕豆叶片及保卫细胞中的H2O2水平、H2S含量和L-/D-半胱氨酸脱巯基酶活性;H2S合成抑制剂可抑制JA引起的叶片H2S含量的增加;而H2O2清除剂则可减弱JA对H2S含量变化和L-/D-半胱氨酸脱巯基酶活性的诱导效应。以上结果表明H2S和H2O2均参与了JA诱导的蚕豆气孔关闭,且H2S（主要由L-/D-半胱氨酸脱巯基酶合成）可能作为H2O2的下游组分参与调控这一信号转导过程。     

酪氨酸蛋白磷酸酶(PTPase)参与水杨酸调控蚕豆气孔运动的信号转导

研究酪氨酸蛋白磷酸酶(PTPase)的抑制剂氧化苯胂(PAO)、钒酸钠(NaVO3)和Zn2 对水杨酸(SA)调控蚕豆气孔运动影响的结果表明,0~1mmol·L-1 PAO、0~4mmol·L-1 NaVO3和0~4mmol·L-1Zn2 对光诱导蚕豆气孔开度变化的影响不大,但都可以抑制黑暗或SA诱导的气孔关闭,据此推测,PTPase可能参与SA诱导气孔关闭的信号转导过程。     

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。     

H2S介导ABA诱导蚕豆气孔运动的生理机制研究

以蚕豆为实验材料,利用药理学实验和分光光度法,研究了ABA处理及ABA与H2S合成抑制剂共处理对蚕豆气孔运动的影响,以及体内H2S水平、H2S合成酶L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(磷酸吡哆盐依赖性酶)活性变化.结果表明:(1)光下H2S的合成抑制剂羧甲氧基胺半盐酸盐(AOA)、羟氨(NH2OH)、L-/D-半胱氨酸脱巯基酶分解产物C3H3KO3+NH3均明显抑制ABA诱导的蚕豆气孔关闭;(2)外源ABA能够明显提高叶片的H2S水平及L-/D-半胱氨酸脱巯基酶活性;(3)AOA、NH2OH、C3H3KO3和NH3均可以逆转ABA所引起的H2S水平及L-/D-半胱氨酸脱巯基酶活性的升高.研究发现,ABA可通过增强L-/D-半胱氨酸脱巯基酶活性,促进L-/D-半胱氨酸分解生成H2S,进而诱导蚕豆气孔关闭.     

共聚焦显微技术研究SA对蚕豆气孔保卫细胞的影响

水杨酸(salicylic acid,SA)作为植物体内一种内源性的信号分子,具有多种生理功能.实验表明水杨酸以浓度依赖的方式诱导气孔关闭,抑制气孔张开.20U/mL的CAT与SA共同处理时可逆转SA诱导气孔关闭作用的83%~90%.以H2O2荧光探针H2DCFDA结合激光扫描共聚焦显微术直接检测到SA处理可引起保卫细胞内H2O2的产生;在保卫细胞内显微注射CAT可完全阻止SA导致的DCF荧光增强.表明SA诱导的气孔关闭可能与H2O2的产生有关.     

NADPH氧化酶参与水杨酸诱导的蚕豆气孔关闭过程

水杨酸(SA)可以浓度依赖的方式诱导蚕豆叶片的气孔关闭,1～1000μmol·L~(-1)SA所诱导的气孔关闭可以再开放,而10~(-2)mol·L~(-1)的SA导致的气孔关闭则否。质膜NADPH氧化酶抑制剂二亚苯基碘(DPI)可削弱SA作用的45%～60%。表明SA诱导的气孔关闭可能与H_2O_2的产生有关。以H_2O_2荧光探针H_2DCFDA结合显微注射技术直接检测保卫细胞内产生H_2O_2的结果显示,100μmol·L~(-1)SA可引起保卫细胞内荧光素(DCF)荧光快速增强。在DPI存在的情况下,经SA处理的保卫细胞,仅在其叶绿体部位产生H_2O_2,而质膜附近的DCF荧光增强则受到抑制。表明叶绿体可能是保卫细胞内产生H_2O_2的主要部位,质膜NADPH氧化酶也可能参与SA诱导H_2O_2的产生。     

Ca~(2+)参与NO对蚕豆气孔运动的调控

观察了Ca2 + 、Ca2 + 的螯合剂和Ca2 + 通道抑制剂对NO调控的蚕豆气孔运动的影响。结果表明 ,NO的供体 1～ 10 0 μmol/LSNP (sodiumnitroprusside ,硝普纳 )可诱导气孔关闭 ;除去表皮条缓冲液中的Ca2 + 后 ,NO不再影响气孔的运动 ;Ca2 + 的螯合剂EGTA和BAPTA几乎可以完全抑制NO诱导的气孔关闭作用 ;胞内钙通道抑制剂钌红 (rutheniumred)和L型Ca2 + 通道阻断剂硝苯吡啶 (nifedipine)能够减弱SNP诱导气孔运动的关闭趋势 ;加入Ca2 + 通道抑制剂LaCl3 ,则外源NO失去其诱导气孔关闭的作用。说明在NO调控的气孔运动中 ,在NO信号途径的下游可能涉及来自胞内和胞外Ca2 + 的参与 ,并且胞外Ca2 + 更为重要。     

蚕豆下表皮细胞外钙调素的存在及其对气孔运动的调节

细胞外钙调素可能作为多肽第一信使,调节细胞增殖、花粉萌发、特定基因表达等生理过程.气孔能灵敏地对外界刺激作出反应,快速开闭.本文用免疫电镜和免疫荧光显微镜技术证明保卫细胞及其它表皮细胞胞外都存在钙调素.外源纯化钙调素能促进气孔关闭、抑制气孔开放,最适浓度为10-8mol/L;不能透过质膜的大分子钙调素拮抗剂W7-agarose和钙调素抗血清都能抑制气孔关闭、促进开放,说明保卫细胞的内源胞外钙调素确实能促进气孔关闭、抑制开放,而且只能在细胞外起作用.推测在自然情况下,保卫细胞内源胞外钙调素可能作为胞外第一信使和其它信号分子一起调节气孔的开关运动,而且可能在环境刺激与细胞响应之间起重要作用.     

Protein Tyrosine Phosphatases Mediate the Signaling Pathway of Stomatal Closure of Vicia faba L.

The regulation of stomatal movement is one of the most important signaling networks in plants.The H -ATPase at the plasma membrane of guard cells plays a critical role in the stomata opening, while there are some conflicting results regarding the effectiveness of the plasma membrane H -ATPase inhibitor,vanadate, in inhibiting stomata opening. We observed that 2 mmol/L vanadate hardly inhibited light-stimulated stomata opening in epidermal peels of Viciafaba L., but significantly inhibited dark- and ABA-induced stomatal closure. These results cannot be explained with the previous findings that H -ATPase was inhibited by vanadate. In view of the fact that vanadate is an inhibitor of protein tyrosine phosphatases (PTPases),we investigated whether the stomatal movement regulated by vanadate is through the regulation of PTPase.As expected, phenylarsine oxide (PAO), a specific inhibitor of PTPase, has very similar effects and even more effective than vanadate. Typical PTPase activity was found in guard cells of V. faba; moreover, the phosphatase activity could be inhibited by both vanadate and PAO. These results not only provide a novel explanation for conflicting results about vanadate modulating stomatal movement, but also provide further evidence for the involvement of PTPases in modulating signal transduction of stomatal movement.