5-ALA促进植物气孔开放及其作用机制的研究

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气孔运动即气孔的开放与关闭,它主要是通过保卫细胞组成的气孔调节着CO2和02的交换,也就是控制着光合作用的效率,同时通过水分散失也控制着蒸腾作用,并且影响着与蒸腾作用有关的矿质营养元素的吸收运输。介于气孔开放是CO2进入以及光合作用顺利进行的必要条件,任何影响气孔开度的因素都可能影响到光合速率,本文以拟南芥、苹果叶片为材料,研究了外源5-ALA对离体叶片下表皮保卫细胞运动及其作用机制,以期探讨5-ALA调节气孔开度的机制。主要结果如下:1.以拟南芥叶片为材料,借助药剂处理、光学显微镜,研究了外源5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)促进气孔开放效应。结果表明,5-ALA能够促进光、暗条件下拟南芥叶片气孔开放,抑制外源ABA和暗诱导的气孔关闭,同时过量合成5-ALA的转基因植株P0和P3也能够抑制外源ABA诱导的气孔关闭。并且5-ALA处理存在一定的浓度效应,在光照和暗处理条件下0.5 mg·L-1 5-ALA能更有效的促进气孔开放。2.以拟南芥离体叶片下表皮组织为材料,借助药剂处理、光学显微镜和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM),研究了外源5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)促进气孔开放的机制。结果表明,5-ALA抑制外源ABA和H2O2诱导的气孔关闭,还能逆转暗和Ca2+诱导的气孔关闭。5-ALA处理后,拟南芥叶片保卫细胞内源H2O2和Ca2+含量显著下降。这些结果喻示,5-ALA可以通过下调拟南芥叶片保卫细胞H2O2和Ca2+含量来促使气孔开放。ALA通过下调拟南芥保卫细胞H2O2和Ca2+含量介导对ABA和暗诱导的气孔关闭的抑制作用。3.以‘富士’苹果离体叶片下表皮组织为材料,借助药剂处理、光学显微镜和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM),研究了外源5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)促进气孔开放效应及其可能机制。结果表明,5-ALA能够促进光、暗条件下苹果叶片气孔开放,抑制外源ABA和H202诱导的气孔关闭,还能逆转Ca2+诱导的气孔关闭。5-ALA处理后,苹果叶片保卫细胞内源H2O2和Ca2+含量显著下降。这些结果喻示,5-ALA可以通过下调苹果叶片保卫细胞H2O2和Ca2+含量来促使气孔开放。
其他文献
本研究以普通橄榄长营与清橄榄清榄1号为试验材料,通过超高效液相色谱法测定其果实发育过程中氨基酸含量,并通过多元统计分析方法得出差异氨基酸,研究差异氨基酸相关酶活性,