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前人研究已表明信号分子植物鞘氨醇-1-磷酸（Phyto-sphingosine-1-phosphate）、胞质碱化、过氧化氢（H2O2）和一氧化氮（NO）都参与了暗诱导气孔关闭中的信号转导途径,同时本实验室前期的遗传学分析也显示MEK1和MPK6也参与暗诱导拟南芥气孔关闭中的信号转导过程。但是,目前对暗刺激激活了哪几种MPKs以及该激活作用与MEK1、Phyto-S1P、胞质碱化、H2O2和NO的关系并不清楚,对其它MPKs是否也参与暗诱导气孔关闭中的信号转导过程也不清楚。本文在前期研究的基础上,以模式植物拟南芥的叶片为材料,首先研究了暗处理活化拟南芥叶片MPKs的种类及其活化作用与MEK1、Phyto-S1P、胞质碱化、H2O2和NO的关系;然后研究了 MPK3、MPK9和MPK12在暗诱导拟南芥气孔关闭中的作用及其与H202和NO的关系。本研究得到以下主要的实验结果和结论:1、与可见光下相比,暗处理能明显诱导拟南芥野生型叶片MPK3和MPK6的活化,特别是MPK6的活性增加最为明显;而且暗诱导拟南芥MPKs活化的适宜处理时间为2 h。2、与拟南芥野生型相比,MEK1的T-DNA插入纯合突变体显著抑制了暗对拟南芥叶片MPK3和MPK6的活化作用,暗示MEK1→MPK6信号级联途径参与了暗刺激的信号转导过程。3、Phyto-S1P生物合成酶抑制剂DMS（N,N-二甲基鞘氨醇）能明显抑制暗对拟南芥野生型叶片MPK3和MPK6的活化作用,暗示暗诱导MPKs的活化依赖于Phyto-S1P 的生成。4.甲胺处理能明显诱导拟南芥野生型叶片MPK3和MPK6的活化,而丁酸处理能显著抑制暗对拟南芥野生型叶片MPK3和MPK6的活化作用,说明暗诱导的MPK3和MPK6的活化依赖于胞质碱化。5.与野生型相比,NADPH氧化酶突变体AtrbohF部分抑制了暗对拟南芥叶片MPK3和MPK6的活化作用,而AtrbohD对暗诱导MPK3和MPK6的活化没有明显影响,但AtrbohD/F双突变体显著抑制了暗对MPK3和MPK6的活化作用;同时外源H2O2处理也能显著诱导可见光下拟南芥叶片MPK3和MPK6的活化。该结果说明NADPH氧化酶AtrbohD和AtrbohF途径来源的H2O2介导了暗对拟南芥叶片MPK3和MPK6的活化作用,且在该过程中AtrbohD和AtrbohF的作用有冗余,但AtrbohF起主要作用。6、与野生型相比,硝酸还原酶突变体nia1、nia2和nia1/2均对暗诱导拟南芥叶片MPK3和MPK6的活化没有明显影响,暗示硝酸还原酶途径来源的NO没有参与暗诱导MPK3和MPK6活化的信号转导过程,其作用可能在MPK3和MPK6的下游。7、与野生型相比,MPK12的T-DNA插入纯合突变体部分抑制了暗对拟南芥叶片气孔关闭的诱导作用,但MPK3和MPK9的T-DNA插入纯合突变体对暗诱导气孔关闭的效应没有影响,说明MPK12参与了暗诱导气孔关闭的信号转导过程,但MPK3和MPK9可能没有参与暗诱导气孔关闭的信号转导过程。8.外源H2O2和NO释放剂硝普钠（SNP）处理能明显诱导可见光下拟南芥野生型叶片的气孔关闭,但该作用可被mpk12突变体部分抑制;同时,外源H202和SNP处理也不能逆转mpk12突变体对暗诱导气孔关闭的抑制作用;暗处里也能正常诱导mpk12突变体保卫细胞内源H2O2和NO的产生以及叶片中MPK6和MPK3的活化。该结果说明在暗诱导气孔关闭的信号转导过程中MPK12的作用在MPK6、H2O2和NO的下游。综上所述,本文结果首先表明了暗处理主要活化拟南芥叶片MPK3和MPK6,而且该活化作用依赖于Phyto-S1P、胞质碱化、H2O2和MEK1,但不依赖于NO。该结果不仅支持了本实验室前期遗传学分析结果表明的MEK1→MPK6信号级联途径在暗诱导气孔关闭中的作用及其与H2O2和NO的关系,而且也进一步理顺了在暗诱导气孔关闭过程中MEK1→MPK6信号级联途径与Phyto-S1P和胞质碱化的关系。其次,本文结果也表明MPK12也参与了暗诱导拟南芥气孔关闭的信号转导过程,且其作用在MPK6、H2O2和NO的下游,而MPK3和MPK9可能没有参与暗诱导气孔关闭的信号转导过程。该结果将有助于人们深入理解MPK信号级联途径在暗诱导气孔关闭中的作用及其与其它信号分子的关系。