蚕豆保卫细胞和和表皮细胞液泡内含颗粒物性质比较与分析

论文摘要

用醋酸铀负染的蚕豆叶片保卫细胞及表皮细胞液泡液,经透射电镜观测发现:液泡中存在大量颗粒状物质,且这两种细胞液泡中的颗粒物住形状、大小及分布密度等方面均存在显著差异。我们实验组发现在气孔运动过程中保卫细胞液泡pH发生了约0.5单位的变化（气孔开放时发生酸化,关闭时发生碱化,pH在5.8和5.3之间变动）。为进一步验证保卫细胞液泡pH是其中颗粒物的形态及分布变化的诱发因素,我们用pH5.3和pH5.8的Mes/Tris缓冲液调控液泡液,然后进行负染与电镜观测,发现:表皮细胞液泡中颗粒物对pH调控无明显响应,而开放态保卫细胞液泡中颗粒物经pH5.8的缓冲液调控后线度明显增大,分布密度显著下降。pH5.3处理的开放态气孔保卫细胞液泡内含颗粒物的线度及分布密度与调控前无显著变化。用非特异性蛋白酶（Proteinase K & Pronase）对液泡液进行处理（37℃,3.5h）,基本全部消除了液泡中的颗粒状物质。因而初步证明保卫细胞和表皮细胞液泡所含颗粒状物质是蛋白质。Confocal结合pH荧光探针BCECF测定ABA诱导的气孔关闭过程中保卫细胞及表皮细胞液泡pH的变化,结果表明:保卫细胞液泡pH发生了约0.5单位碱化（5.2→5.7）,与之相邻的表皮细胞液泡pH发生了0.3单位酸化（5.6→5.3）。两种细胞液泡pH值住ABA处理后发生了趋势相反的变化,可能由于H+由保卫细胞向相邻表皮细胞发生了迁移。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 气孔运动机理研究进展
• 1.1.1 光合作用假说
• 1.1.2 淀粉—糖转化学说（starch—sugar conversion theory）
• 1.1.3 气孔运动的化学渗透模型（the chemiosmotic model of stomatal movements）
• 1.1.4 保卫细胞液泡渗透调节的高聚物可逆解聚模型
• 1.1.5 细胞骨架（微管和微丝）与气孔运动
• 1.1.6 保卫细胞离子通道与气孔运动
• 1.1.7 气孔运动的调节因素
• 1.2 植物细胞液泡及其生理功能
• 1.2.1 植物细胞液泡
• 1.2.2 植物细胞液泡的生理功能
• 1.3 保卫细胞信号转导中的第二信使—pH
• 1.4 脱落酸诱导气孔关闭的作用及其信号转导机理
• 1.5 本研究的目的和意义
• 第二章 保卫细胞和表皮细胞液泡内含颗粒物性质比较与分析
• 前言
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 液泡的染色
• 2.1.3 保卫细胞及表皮细胞液泡液的提取
• 2.1.4 负染与电镜观察
• 2.1.5 液泡液的超痕量缓冲体系的pH调控
• 2.1.6 保卫细胞内含颗粒物的平均线度及分布密度的估计
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 保卫细胞（开放态）与表皮细胞液泡内含颗粒物的形态与分布密度的比较
• 2.2.2 保卫细胞和表皮细胞液泡内含颗粒物对pH调控的不同响应
• 2.3 讨论
• 2.3.1 保卫细胞与表皮细胞液泡内颗粒物形态及性质有明显差别
• 2.3.2 pH调控可引起保卫细胞液泡内颗粒物形态与分布的显著变化
• 2.3.3 液泡内颗粒物在pH介导下的形态变化与保卫细胞的渗透调节
• 第三章 蛋白酶处理保卫细胞和表皮细胞液泡内颗粒物的结果分析
• 前言
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 液泡的染色
• 3.1.3 保卫细胞及表皮细胞液泡液的提取
• 3.1.4 液泡内含颗粒物对蛋白酶（Protease K，Pronase）处理的反应
• 3.1.5 负染与电镜观察
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 保卫细胞与表皮细胞对Protease K处理的反应
• 3.2.2 保卫细胞与表皮细胞对Pronase处理的反应
• 3.3 讨论
• 3.3.1 保卫细胞及表皮细胞液泡内含颗粒物可能是蛋白质
• 第四章 ABA诱导的保卫细胞与表皮细胞液泡pH的变化
• 前言
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 荧光染料BCECF AM的孵育
• 4.1.3 ABA诱导的保卫细胞及表皮细胞液泡pH的动态变化
• 4.1.4 BCECF的荧光比值与pH关系在体外的标定
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 ABA诱导的保卫细胞液泡内pH的动态变化
• 4.2.2 ABA诱导的与保卫细胞相邻的表皮细胞液泡内pH的动态变化
• 4.3 讨论
• 4.3.1 荧光探针BCECF定位于蚕豆叶片保卫细胞液泡
• 4.3.2 气孔关闭过程中保卫细胞和相邻表皮细胞液泡pH值发生了趋势相反的变化
• 4.3.3 保卫细胞液泡pH值在气孔运动中的作用
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介