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一氧化氮（NO）是植物体内一种重要的信号分子,参与了植物多种生理过程。最近研究证明NO是保卫细胞信号转导的新成员。细胞外CaM作为胞外第一信使调控蚕豆、拟南芥气孔运动,且异三聚体G蛋白和过氧化氢（H2O2）介导这一过程。 本文以拟南芥野生型、一氧化氮合酶（NOS）基因缺失突变体Atnosl、异三聚体G蛋白α亚基基因GPAl T-DNA插入突变体gpal-1和gpal-2、超表达株系wGa和cGa,及H2O2合成的关键酶——NADPH氧化酶的催化亚基AtrbohD、AtrbohF基因双重突变体AtrbohD/F为实验材料,利用表皮条生物分析和数字共聚焦显微镜技术探讨了NO参与细胞外CaM信号转导途径及其在此过程中NO与G蛋白、H2O2的关系,主要结果如下: 一定浓度的一氧化氮供体SNP可以诱导野生型拟南芥气孔关闭,内源NO参与了黑暗诱导的气孔关闭过程。在干旱胁迫时,NOS缺失突变体Atnosl离体叶片失水速率比野生型明显加快,可能与干旱条件下Atnosl气孔不能及时关闭有关。 用NO清除剂PTIO、NOS抑制剂L-NAME与细胞外CaM共同处理表皮条,逆转或减弱了细胞外CaM诱导的气孔关闭。细胞外CaM也不能诱导NOS缺失突变体Atnosl气孔关闭,表明NO作为一种重要的信号分子,介导了细胞外CaM促进气孔关闭的过程。细胞外CaM可以提高野生型拟南芥保卫细胞NO含量,但不能提高Atnosl保卫细胞NO含量,推测细胞外CaM可能通过激活NOS活性,提高保卫细胞NO水平,进而促进气孔关闭。 在GPAl缺失突变体和超表达株系中,SNP都能够促进气孔关闭,说明NO在细胞外CaM促进气孔关闭信号转导途径中可能位于Gα的下游;细胞外CaM可以促进野生型和GPAl超表达株系保卫细胞NO产生,但不能促进GPAl缺失突变体NO产生,说明Gα可能参与了细胞外CaM促进拟南芥保卫细胞NO合成的过程。 H2O2可以促进野生型拟南芥气孔关闭,但用NO特异性清除剂PTIO或NOS抑制剂L-NAME与H2O2共同处理后,消除了H2O2对气孔关闭的促进作用,H2O2处理Atnosl只能促进气孔微弱关闭,其关闭程度较野生型大大减小,说明在H2O2促进气孔关闭的