保卫细胞以其特殊的胞壁结构调控着气孔运动,在植物生命活动如光合作用和蒸腾作用中起着重要的作用。当保卫细胞受到外部刺激时,可通过细胞质膜上的某些信号分子激活质膜质子泵,促进H+外流,造成细胞质膜超极化,引发细胞内相应的离子浓度变化,进而导致气孔运动。大量研究结果表明,无论是外源还是内源刺激信号,在保卫细胞中的转导过程几乎都是以Ca²⁺作为第二信使的。本论文以蚕豆叶片表皮为主要实验材料,利用细胞质膜质子泵特异性激活剂壳梭孢菌素（fusiccocin FC）和抑制剂钒酸钠对保卫细胞进行处理,研究了质子泵活性调节剂对气孔开度的影响。以蚕豆叶片表皮为实验材料,成功分离出高活性的保卫细胞原生质体,利用膜片钳技术对保卫细胞信号转导过程中质膜质子泵与质膜钙通道之间是否存在调控关系进行了研究。实验结果表明,壳梭孢菌素处理蚕豆表皮后,气孔开度明显增大,而钒酸钠处理后,气孔开度明显减小。这个结果与之前在拟南芥中观察到的结果是一致的。膜片钳实验结果表明在蚕豆保卫细胞质膜上存在钙离子可通透性通道,该通道具有较强的电压依赖性,在膜电位低于-100mV时被激活;随细胞膜超极化程度不断加强,跨膜电流不断增大。尾电流分析发现其逆转电位在0mV左右。壳梭孢菌素处理后,钙离子电流显著增强,钒酸钠处理后细胞质膜上的钙离子电流明显减弱。实验结果初步证明,保卫细胞质膜质子泵在气孔运动过程中发挥重要的正向调控作用,这一作用有可能是通过激活质膜上超极化激活钙通道促进细胞内钙离子浓度升高实现的。