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摘要：材料使用生长 2 周的野生型拟南芥（WT）及 GFP：ɑ-tubulin-6 转基因幼苗的子叶，发现在ALA 抑制 ABA 诱导气孔关闭过程中，保卫细胞中 H2O2含量下降，同时微管骨架的排布状态由解聚态变为聚合态，微管数量显著增加，并呈辐射状。ALA 也抑制了由外源 H2O2诱导的气孔关闭，并且同时使微管聚合成丝状，数目增多。此外，H2O2清除剂 AsA、CAT及 NADPH 氧化酶抑制剂 DPI既可以分别抑制外源 ABA 和外源 H2O2诱导的气孔关闭，同时使聚合成丝状的微管数目明显增多。从以上结果可知，ALA 对 ABA 诱导的气孔关闭的抑制作用与其下调 H2O2含量进而促进微管聚合有关。本研究揭示了 ALA 调控气孔运动的新机制。38027
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毕业论文关键词：微管；H2O2；ALA；ABA；气孔
Interaction between microtubules and H2O2 in the inhibition ofALA on ABA-induced stomatal closure
Abstract：The cotyledon of two-week-old wild-type and GFP: ɑ-tubulin-6 transgenic Arabidopsis thalianaseedlings were used in this study. We found that the content of H2O2 in the guard cells decreased, and themicrostructure of the microtubule changed from the depolymerization state to the polymerized state, whenALA inhibited ABA-induced stomatal closure. The number of microtubules increased and arrangedradially . We also found that ALA inhibited exogenous H2O2-induced stomatal closure, in which process themicrotubules increased and aggregated into filaments. In addition, H2O2 scavenger AsA, CAT and NADPHoxidase inhibitor DPI can also inhibit exogenous ABA- and exogenous H2O2-induced stomatal closure,while the number of polymerized filamentous microtubules increased significantly. Then, we conclude thatthe inhibitory effect of ALA on ABA-induced stomatal closure is associated with the down-regulation ofH2O2 content, which then resulted in the promotion of microtubule polymerization. The findings in thisstudy provide new insights into the mechanisms behind ALA-induced stomatal movement.
Key words: Microtubules；H2O2；ALA；ABA；Stomata
目 录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words 1
引言1
1 材料与方法 2
1．1 试验材料2
1．2 材料的培养 2
1．2．1 MS固体培养基的配置2
1．2．2 种子灭菌 2
1．2．3 MES-KCl缓冲溶液配制2
1．2．4 负载溶液配制2
1．3 气孔开度的测定、微管的观察及 H2O2含量的测定 3
1．3．1 外源 ALA 调节拟南芥气孔运动与保卫细胞中微管状态的关系 3
1．3．2 ALA 对 ABA 诱导保卫细胞 H2O2积累的影响 3
1．3．3 H2O2调节气孔运动与微管状态的联系3
1．4 统计分析3
2 结果与分析 3
2．1 外源 ALA 调节气孔运动与保卫细胞中微管状态的关系 3
2．2 ALA 对 ABA 诱导保卫细胞 H2O2 积累的影响 5
2．3 H2O2调节气孔运动与微管状态的联系 6
2．3．1 H2O2与 ALA 作用 6
2．3．2 ABA与 H2O2清除剂和NADPH氧化酶抑制剂作用7
2．3．3 外源 H2O2与 H2O2清除剂作用9
3 讨论11
致谢 11
参考文献： 12
引言：气孔是植物中不可或缺的一部分，它在植物的成长中所起的作用非常巨大，以至于从古至今有众多的学者投身与气孔的研究中。发现其主要功能为与外界进行气体以及水分的交换，用以文持植物体的各种生理机能，且气孔运动也被各种因素和刺激所影响[1]。ALA 在植物体内扮演生长调节物质的角色，且最近才被发现，可以说是各种植物学研究中的新星[2]。其生理作用有很多，但最突出的是提高植物的光合作用[3]，且不仅能提高适宜条件下植物的光合作用，而且能提高几乎所有非生物逆境下植物的光合作用，并最终提高植物的生长和产量[4]，改善植物的品质[5]。因此，ALA 在农林业领域应用前景广阔[6]。但有关 ALA 对植物光合作用的促进的相关机理还未被深入探究。汪良驹等[3]发现 ALA 可以使甜瓜叶片的气孔开放，并且进一步认为其提高植物叶片净光合速率与此现象可能有极大关联。最近，安玉艳等[7]系统研究了 ALA 调节的气孔运动，并首次证明 ALA 具有抑制气孔关闭、促进气孔开放的作用。在大部分情况下植物的许多重要的生理过程都有H2O2的参与，且 H2O2在这些生理过程中都扮演着或轻或重的角色，如根的发育、种子萌发以及向重力性等。虽然 H2O2对植物的相关影响已经被研究许久，但是在近十年来作为信号分子的 H2O2越来越被人们所注重，变得越来越炙手可热。近些年，H2O2在气孔运动中作为信号分子所起到的作用备受广大学者们的关注。H2O2是活性氧（ROS）的一种，因其存留时间长且能在细胞不同部位间游走，成为了植物中较为活跃的信号分子。已证实，H2O2是多种植物激素信号转导重要的上游信号分子，调控着包括气孔运动在内的许多生理过程[8][9]。微管在信号转导中的重要作用无需多言。 Couot-Gastelier 和 Louguet[10]发现微管可能参与了气孔开放过程。同时有文章表明，微管可能参与了 ABA、Ca2+以及暗诱导的气孔关闭过程、光诱导的气孔开放过程[11]。ABA 是植物气孔运动调节中研究的最多也最为透彻的植物激素[12][13]。安玉艳等[14]以 ABA 诱导气孔关闭为出发点，做了丰富的对比试验，证实了ALA 可以抑制 ABA诱导的气孔关闭，且证明 ALA 是通过降低 H2O2含量来抑制气孔的关闭。但有关微管在 ALA 诱导的气孔运动中所起的作用至今仍未有文章涉足。若微管在 ALA 诱导的气孔运动中也起着一定作用， 那么 H2O2与微管之间是否存在着某种相互作用？解决这个问题对阐明 ALA 的复杂作用机制有着重要意义。