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SA对蚕豆气孔运动和保卫细胞质膜K^+通道的影响
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:《作物学报》
  • 时间:0
  • 分类:S643.6[农业科学—蔬菜学;农业科学—园艺学]
  • 作者机构:[1]郑州牧业工程高等专科学校生物工程系,河南郑州450011, [2]河南大学生命科学学院,河南开封475001
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(39870372)
中文摘要:

水杨酸(salicylic acid,SA)作为植物体内一种内源信号分子,具有多种生理功能,尤其与通过诱导气孔关闭提高植物的抗病性密切相关。以蚕豆气孔为材料,利用表皮条生物分析、膜片钳等手段研究表明,SA浓度在1~1000μmolL^-1时诱导的气孔关闭具有可逆性,而10mmolL^-1时导致的气孔关闭不可逆;20UmL^-1的过氧化氢酶(catalase,CAT)与SA共同处理时可逆转SA诱导气孔关闭作用的83%~90%。以2步酶解法分离蚕豆保卫细胞原生质体并记录在不同处理条件下全细胞内向K^+电流的变化。胞外100μmolL^-1 SA处理后20min可抑制内向K^+电流的70%左右;同样,10μmolL^-1 H2O2处理后20min可抑制K^+电流的47%。电极液中20UmL^-1的CAT可逆转SA抑制全细胞内向K^+电流的52%左右,表明CAT可不同程度地逆转SA对保卫细胞内向K^+电流的抑制作用,暗示H2O2可能通过抑制质膜内向K^+电流而介导SA诱导的气孔关闭过程。

英文摘要:

Salicylic acid(SA) is an endogenous signal compound with many functions especially in disease-resistance in plants. Previous studies have suggested that SA can inhibit catalase(CAT), resulting in elevated levels of H2O2, which activate defense responses in plants. At present, it is accepted that H2O2 may be a new singal performing general functions in plant physiological processes. In this experiment, SA induced stomatal closure with a concentration-dependent manner, the changes in stomata apertures were reversible when the concentration of SA was 1 - 1 000μmol L^-1, but irreversible when the concentration of SA was 10 mmol L^- 1. The treatment with SA and CAT of 20 U mL^- 1 reversed the SA-induced stomatal closure by 83 % - 90%. The protoplasts of guard cells in Viciafaba L were isolated by two-step enzyme digestion. The voltage-dependent K^+ -selective channels in the plasma membrane were recorded by whole-cell configuration. The current recorded should be carried by K^+ based on the two results below: one was the determination of reversal potential and the other was the whole-cell current which was rapidly blocked by external 1 mmol L^-1 of Ba^2+ . The whole-cell inward K^+ currents were inhibited by 70% at 20 rain after treated by SA 100μmol L^-. Similarly, 10μmol L^-1 H2O2 inhibited inward K^+ currents by 47% at the same time. But intracellular application of CAT abolished SA-inhibited inward K^+ current by 52%. This indicated that H2O2 mediated SA-induced stomatal closure by inhibiting inward K^+ channels on plasma membrane.

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期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369