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植物激素乙烯(Ethylene)在植物生长发育和胁迫响应中发挥重要作用。研究表明,来源于NADPH氧化酶AtrbohF亚基的过氧化氢(H2O2)和硝酸还原酶(NR)同工酶Nia1途径的一氧化氮(NO)参与乙烯诱导气孔关闭,而且H2O2位于 NO 的上游。另有研究显示,H2O2、NO、Open Stomata 1(OST1)、Guard Cell Hydrogen Peroxide-resistant 1(GHR1)、外向 K+通道(GORK)和慢速阴离子通道(SLAC1)均参与ABA诱导气孔关闭。然而,OST1、GHR1、GORK和SLAC1是否参与乙烯诱导气孔关闭还未见报道。本文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)野生型和相关突变体为实验材料,运用气孔开度分析、荧光检测技术和RT-PCR技术,研究了 OST1、GHR1、GORK和SLAC1在乙烯诱导气孔关闭中的作用及其与H202和NO的关系。所得到的结果主要如下:1.乙烯前体ACC关闭野生型的气孔,但不关闭OST1突变体ost1-3和ost1-4、GHR1 突变体ghr1、os ghr1、GORK 突变体 gork、SLAC1 突变体 slac1-1、slac1-3和slac1-4的气孔,表明OST1、GHR1、GORK和SLAC1参与乙烯诱导气孔关闭。2.ACC促进野生型和ghr1保卫细胞H202产生,但不促进ost1保卫细胞H2O2产生。ACC促进野生型保卫细胞NO产生,但不促进ost1和ghr1保卫细胞NO产生。H2O2关闭野生型和ost1的气孔,但不关闭ghr1的气孔。NO供体SNP关闭野生型、ost1和ghr1的气孔。这些结果表明,乙烯诱导气孔关闭中OST1调节H2O2产生,GHR1介导H2O2诱导NO合成。3.ACC促进野生型、gork和slac1保卫细胞合成H2O2和NO。H2O2和SNP关闭野生型的气孔,但不关闭gork和slac1的气孔。这些结果表明,乙烯诱导气孔关闭中GORK和SLAC1在H2O2和NO下游起作用。4.ACC促进野生型叶片GORK和SLAC1基因表达,该效应在AtrbohF和Nia1-2突变体中被降低。ACC促进野生型叶片NIA1基因表达,此效应在ghr1和AtrbohF突变体中被降低。ACC促进野生型叶片RBOHF基因表达,该效应在ost1-3突变体中被降低,但在ghr1中未被降低。ACC促进野生型叶片GHR1表达,该效应在ost1-3中稍降低。这些结果显示,乙烯诱导气孔关闭中OST1调节AtrbohF依赖的H2O2产生,GHR1介导H2O2诱导的Nia1来源的NO,NO则通过调节GORK和SLAC1的表达促进气孔关闭。综上所述,乙烯诱导OST1表达,OST1通过调控AtrbohF催化H2O2合成,H2O2信号被GHR1感知,进一步促进Nia1催化NO合成,最终通过激活SLAC1和GORK诱导气孔关闭。