● 摘要
先前的研究证明,壳梭孢素(fusicoccin, FC)有促进蒸腾作用、种子萌发、细胞伸长、胚芽鞘发育、叶形态发生和诱导细胞程序性死亡等效应。另有研究发现,暗和脱落酸(ABA)通过诱导保卫细胞H2O2产生促进气孔关闭,而FC通过活化质膜H+-ATPase诱导气孔开放。但时至今日尚未见FC促进气孔开放与保卫细胞H2O2变化关系的研究。本文以蚕豆为试验材料,结合运用表皮条试验方法和激光扫描共聚焦显微镜技术,研究了FC诱导蚕豆气孔开放与保卫细胞H2O2的关系,还对FC影响保卫细胞H2O2水平的方式进行了探索。
所得结果主要如下:
1. 暗中分别用FC、H2O2清除剂ASA、H2O2产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI处理表皮条3 h,发现与ASA、DPI一样, FC显著促进气孔开放,暗示FC促进气孔开放的效应与保卫细胞H2O2水平降低有关。保卫细胞内源H2O2检测结果表明,FC与ASA、DPI一样确实显著降低了保卫细胞H2O2水平。
2. 光下分别用外源H2O2、FC、ASA、DPI、H2O2+ FC 、H2O2+ ASA 、H2O2+ DPI处理表皮条3 h,以光处理为对照。发现外源H2O2极显著诱导气孔关闭,FC与ASA一样显著逆转外源H2O2诱导的气孔关闭,而 DPI却无此效应,暗示FC逆转外源H2O2诱导的气孔关闭可能通过清除H2O2实现。保卫细胞内源H2O2检测结果表明,外源H2O2处理确实提高了保卫细胞H2O2水平,FC与ASA一样确实显著降低了外源H2O2处理保卫细胞的H2O2水平,而 DPI却无此效应,可见FC确有清除H2O2的作用。
3. 先以暗处理表皮条3 h,再分别以FC、ASA、DPI处理表皮条另外3 h,并设置光、暗处理表皮条3 h两个对照。发现暗处理3 h极显著诱导气孔关闭,FC与ASA一样极显著促进已关闭气孔重新开放,而 DPI却无此效应,暗示FC促进已关闭气孔重新开放可能通过清除H2O2实现。保卫细胞内源H2O2检测结果表明,FC与ASA一样确实显著降低了暗处理3 h诱导的保卫细胞内源H2O2,而 DPI却无此效应,可见FC确有清除H2O2的作用。
如将暗中FC促进气孔开放、降低保卫细胞H2O2的结果与FC逆转外源H2O2诱导气孔关闭、降低外源H2O2处理保卫细胞H2O2和促进暗诱导已关闭气孔重新开放、降低暗处理3 h后保卫细胞H2O2的结果联系起来考虑,可以得出暗中FC通过清除作用降低H2O2进而促进气孔开放的结论。
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