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NO(nitric oxide,NO)是一种重要的生物活性分子,调节植物生长和发育,能够对生物和非生物胁迫做出反应,并且在植物体的抗病防御反应中NO与其它信号分子之间是相互联系发生协同作用,从而共同参与调控植物多种生理过程。
本论文以蚕豆幼苗叶片下表皮作为实验材料,结合表皮条生物学分析方法,分别观察了外源NO、ABA、SA、JA、Eth、Spm和Spd以及加入各种抑制剂的处理液所引起的蚕豆叶片气孔开度的变化,研究了在诱导蚕豆气孔关闭过程中,NO与ABA、SA、Eth、JA、Spm、Spd的作用和关系,以及NO、Spin和Spd诱导气孔关闭与外源Ca<2+>的关系。
本研究从以下几个方面证实NO分别参与ABA、SA、JA、Eth、Spm和Spd诱导气孔关闭的信号转导过程,以及NO、Spm和Spd诱导的气孔关闭过程中在它们下游可能涉及来自胞外Ca<2+>的参与:
1.在一定浓度范围内,外源NO、ABA、SA、JA、Eth、Spin和Spd都能以浓度依赖的方式诱导蚕豆气孔关闭,并且这种诱导作用具有可逆性;
2.在蚕豆诱导气孔关闭过程中,NO分别与ABA、SA、JA、Eth、Spm和Spd存在着加合效应,即外源NO和这几种信号物质可以在不同程度上相互增强各自的诱导效应。这说明,NO与这几种信号物质在诱导气孔关闭中的作用不完全相同;
3.NO的清除剂PTIO可大大减弱NO、ABA、SA、JA、Eth、Spin和Spd诱导蚕豆气孔关闭的作用,此结果说明,NO作为下游信号参与了这几种信号物质诱导蚕豆气孔关闭的过程;
4.一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-NAME也能够在不同程度上抑制NO、ABA、SA、JA、Eth、Spm和Spd的诱导效应,据此可推测,气孔保卫细胞中可能存在着NOS或其类似物,这几种信号物质可能是经NOS途径产生的NO;
5.除去表皮条缓冲液中的Ca<2+>后,NO、Spm和Spd几乎不能影响气孔运动,而增加了Ca<2+>浓度后NO、Spm和Spd的诱导作用被加强。这说明,一定浓度的Ca<2+>是NO、Spm和Spd调控气孔运动所必须的;
6.Ca<2+>的螯合剂EGTA几乎完全抑制NO、spm和spd诱导气孔关闭的作用,这进一步证明了Ca<2+>在诱导气孔关闭过程中必不可少;
7.加入Ca<2+>通道抑制剂LaCl<,3>也能大大减弱外源NO、Spm和Spd对气孔关闭的诱导效应,由此认为胞外Ca<2+>对调控气孔运动的作用非常重要。