茉莉酸甲酯诱导拟南芥保卫细胞H2O2的产生及其调节的研究

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1、河南大学硕士学位论文茉莉酸甲酯诱导拟南芥保卫细胞H<,2>O<,2>的产生及其调节的研究姓名：薄惠申请学位级别：硕士专业：植物学指导教师：董发才;宋纯鹏20050501中文摘要茉莉酸甲酯(Methyl一Jasmonate，MJ)作为植物体内一种内源信号分子，可诱导气孔关闭。但保卫细胞中MJ信号转导的分子机制还不是十分清楚。所以，本实验在表皮条生物分析基础上，主要利用激光扫描共聚焦显微成像技术，以野生型拟南芥叶片下表皮为材料，研究茉莉酸甲酯诱导拟南芥保卫细胞H202的产生及其被ca2+和MAP激酶调节的研究。结果表明，10～一10。mol／L的MJ和H202都能诱导拟南芥气孔关闭，

2、其中，10‘mol／L是二者的最适浓度。100U／mlCAT、10。mol／LDPI和5mmoFLVc均能不同程度地逆转10。5mol／LMJ诱导的气孔关闭。用104mol／LMJ处理负载有H202荧光探针(H2DCF-DA)的表皮条5rain时，胞质DCF荧光有明显地增强，而单独缓冲液处理的荧光却没有变化。100U／mlCAT、10"5mol／LDPI和5mm01]LVc均能不同程度地减少MJ诱导的H202产生。这些结果说明，H202在MJ诱导气孔关闭中起重要作用。当10。mol／LMJ与o．Immol／LA2m7共同处理负载有H202荧光探针(H2DCF-DA)的表皮条时，胞

3、质DCF荧光有明显地增强。10‘5mol／LMJ先诱导胞质DCF荧光产生后，分别加入o．5mmol／LEGTA和lmmol／LLaCl3时，胞质DCF荧光都有不同程度地减弱；同样，当10-smol／LMJ与10-5mol／LH202共同处理负载有cd+荧光探针(Fluo．3．AM)的表皮条时，胞质荧光有明显的增强。lff5mol／LMJ先诱导胞质Ca2+荧光产生后，分别再加100U／mlCAT、104mol／LDPI和5rmnol／LVc时，胞质荧光都有明显地减弱。由此推测。在MJ诱导拟南芥保卫细胞气孔关闭的过程中，有胞质H202和ca”参与，且二者在该过程中有一定的依赖关系，即

4、二者相互促进，相互影响。MEKU2专一抑制剂PD98059抑制MJ诱导保卫细胞内啦02的产生和气孔的关闭。当MJ和H202诱导气孔关闭后，再用PD98059处理，可使关闭的气孔重新开放，同样PD98059使MJ诱导增强的DCF荧光强度有所降低。因此，PD98059通过抑制MJ诱导的H202产生并清除其积累，从而阻断了MJ诱导的气孔关闭。也就是说MAPK可有效促进MJ诱导的H202产生。综上所述，在MJ诱导拟南芥保卫细胞气孔关闭过程中，H202起第二信使的作用。胞质H202和c矿在该过程中有一定的依赖关系，ttl]--者相互促进，相互影响。而且MAPK可有效促进MJ诱导的H202产

5、生。关键词：茉莉酸甲酯胞质H202胞质ca2+MAPK拟南芥保卫细胞气孔关闭AbstractMethyl-Jasmonate(MJ)isallendogenoussignalforinducingstomatalclosure．butuntilnowwehaven’tseenallyremarkonthemechanismofthisphenomenonfromthepointofviewofsignaltransduction．wefocusonthestudyoftheMJ—inducedH202generationmediatedbyCa2+andMAPKguardcell

6、sofArabidopsisthalianabyapplyingepidermisstripbioassayandlaserscanningconfocalmicroscopy．Epidermalbioassaydemonstratedthat10-710一mol／LMJandH202caninducestomatalclosureinArabidopsNthalianaguardcells．and104mol／Listhebesteffectonstomatalclosure．CAT(100U／m1)，Ascorbicacid(5mmol／L)andDPI(109ruel／L)

7、allpartiallymimictheeffectofMJonstomatalclosureafter3htreatmentof10～mol／LMJ．ConfocalH202mappingwiththeprobeH2DCF—DArevealsthatMJ(to一5mot／L)leadstoincreasingincytoplasmicinguardcellsofArabidopsisthalianaafter5minutes，butthefluorescenceofcontro