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第二章气孔保卫细胞信号转导研究进展 气孔保卫细胞信号转导研究进展 第一节 气孔的结构特点及气孔保卫细胞信号转导的研究意义 一、研究意义 保卫细胞有其独特的结构 气孔保卫细胞作为研究植物细胞 信号转导的模式系统 气孔的结构和其运动机理 气孔启闭运动机理的几个研究热点 二、气孔的结构特点 特点 1.气孔的分布、种类与基本结构 1.2 气孔的基本结构 气孔的基本结构 1.3 气孔的种类 1.4 保卫细胞和叶肉细胞的某些结构比较 2. 保卫细胞壁的特化和气孔运动 保卫细胞壁的特化和气孔运动 气孔的保卫细胞纤维素的基本排布 2.1??? 果胶质 ： 2.3 胞间连丝和外壁胞质连丝（plasmodesmata and ectadesmata） 3.质膜 3.1保卫细胞质膜上的结合蛋白 ABA 在保卫细胞上不仅有胞外作用位点,也有胞内作用位点 ABA受体 3.1.2 乙酰胆碱受体 M型乙酰胆碱受体 BODIPY FL ABT标记 3.1.3 GTP 结合蛋白 3.2保卫细胞质膜上的离子通道（ion channel） 气孔保卫细胞上的离子通道 气孔保卫细胞上的通道或载体 3.2.1 内向、外向K＋通道 3.2.2质膜上的阴离子通道（anion channel） 3.2.3 钙离子通道. 气孔保卫细胞上的钙离子通道 3.3 水通道蛋白 水孔蛋白(Aquaporin),或称水通道(Water channel)蛋白的特点： AQP1结构（四聚体） AQP1结构 植物体内主要存在三种类型水孔蛋白： 3.4 保卫细胞PM H+ - ATPase  H＋- ATPase 参与了生长素刺激气孔开放的过程. 二、气孔的结构特点 4.??叶绿体 chloroplast 表2 蚕豆保卫细胞和叶肉细胞叶绿体比较 5. 线粒体 mitochondra 6.?? 细胞骨架――微管(microtubule, MT)和微丝(microfilament, MF) 微丝骨架的标记 成熟的标记保卫细胞微丝骨架的方法－显微注射；冰冻撕裂后的间接免疫荧光标记；借助于转基因技术在植物体内表达GFP-mTn 融合蛋白 保卫细胞中的细胞骨架 （1) Hypothesis for MT dynamics involved in stomatal movement （2) Distribution of actin cytoskeleton in guard cells of Transgenic Arabidopsis  Simply model for actin dynamics in stomatal movement 显微注射标记的气孔保卫细胞中的微丝 开放的稳态气孔保卫细胞中微丝的分布 半开放的稳态气孔保卫细胞中微丝的分布 关闭的稳态气孔保卫细胞中微丝的分布 光诱导开放的气孔保卫细胞中微丝的动态变化 光诱导开放的气孔保卫细胞中微丝的动态变化 ABA诱导气孔关闭过程中保卫细胞中微丝的动态变化 B. 标记保卫细胞微丝骨架的方法－冰冻撕裂后的间接免疫荧光标记 间接免疫荧光标记常用的探针 C. 标记保卫细胞微丝骨架的方法－借助于转基因技术在植物体内表达GFP-mTn 融合蛋白 CD对光诱导的气孔开放的影响。 鬼笔环肽对光诱导气孔开放的影响 CD对K+ 诱导的气孔开放的影响 鬼笔环肽对K+诱导的气孔开放的影响 微丝的动态变化调控了内向K+通道的活性 微丝参与了气孔保卫细胞中，小泡与质膜的融合 CD对ABA诱导气孔关闭的影响 鬼笔环肽对ABA诱导气孔关闭对影响 Possible model for Action of Both Water Channel and Cytoskeleton in Stomatal Movement 微丝骨架参与气孔运动调控的可能机制 微丝骨架参与气孔运动调控的可能机制－保卫细胞微丝骨架的上游信号组分  微丝骨架参与气孔运动调控的可能机制－保卫细胞微丝骨架的上游信号组分  微丝骨架参与气孔运动调控的可能机制－保卫细胞微丝骨架的上游信号组分  微丝骨架参与气孔运动调控的可能机制－保卫细胞微丝骨架的上游信号组分  二、气孔的结构特点 7.?核 nucleus 8.液泡 8.2??? 液泡膜上的离子通道 气孔保卫细胞液泡膜上的离子通道 植物叶片气孔开放/关闭运动渗透调节模式图 第二节 保卫细胞碳代谢与气孔运动  一.保卫细胞中酶的特点 1.2 保卫细胞PEPC的特性 1.3 其他主要酶蚕豆叶片保卫细胞和叶肉细胞中某些重要酶活性比较（mmol · mg-1protein · h-1） 蚕豆叶片保卫细胞和叶肉细胞中某些重要酶活性比较 二.保卫细