一氧化氮对拟南芥保卫细胞内向钾通道的作用.pdfVIP

维普资讯 讲学屯扛 2008年第53卷第8期：904～907 恩 I 。麓 一 氧化氮对拟南芥保卫细胞内向钾通道的作用 薛绍武①②，杨频 ，何奕昆① ① 首都师范大学生命科学学院，北京 100037； ② 山西大学分子科学研究所，化学生物学与分子工程教育部重点实验室，太原 030006 联系人，E—mail：yhe@mail．cnu．edu．cn；yangpin@sxu．edu．ca 2007—12—10收稿，2008—03—18接受 国家 自然科学基金(批准号资助项 目 摘要 研究了一氧化氮(No)对拟南芥保卫细胞 内向钾通道的作用．当细胞 内液不含钙的 关键词 络合剂EGTA(Ethyleneglycol—bis(2一aminoethylether)一Ⅳ，Ⅳ，Ⅳ，Ⅳ一te~aaceficacid)时，NO抑制 内向钾通道 内向钾通道 电流；当细胞 内液含有EGTA时，NO对 内向钾通道电流没有明显作用．NO还 一 氧化氮 抑制拟南芥叶片气孔的开放；当NO和 EGTA共同处理叶片时，气孔开放与对照相比不 胞质钙 气孔 受抑制．先前有报道 NO能激活保卫细胞质膜钙通道．由此推测，NO通过激活质膜钙通 道引起胞 内钙含量升高，从而抑制 内向钾通道电流，抑制气孔开放． 一 氧化氮 (No)是一种 自由基气体分子 ，在动物 文应用膜片钳技术研究了 NO 对拟南芥保卫细胞内 中作为信号分子在神经传递、免疫和细胞毒性等方面 向钾通道的作用机制． 有大量的研究报道IlJ．很多的研究表明一氧化氮在植 1 材料与方法 物的发育、胁迫反应和细胞程序性死亡等方面发挥作 用 J．在植物中，NO信号和 cGMP、cADP核糖、钙、 (i)拟南芥保卫细胞的分离． 参照文献 【14，15】 水杨酸和蛋 白质激酶等有关，而且和活性氧信号有 方法，取4～6周龄的拟南芥植物的叶片分离保卫细胞 很多对话和交叠I4J． 原生质体．取两片叶在 4℃冰水 中用搅碎器打 3次， 气孑L是 由一对保卫细胞包 围形成的孑L，大多数 每次 20S，用 393ktm 的尼龙网过滤，将表皮条置于 的高等植物的表皮上都存在气孑L．气孑L的开放和关 10毫升的酶液，放在水浴摇床 (60r／min)中酶解 16h． 闭是 由保卫细胞 的膨压和体积控制 的，而后者是 由 酶解完成后过滤离心，保存在冰浴 中用于膜片钳实 渗透性 的物质包括氯化钾和其它的钾盐进入细胞 (气 验．酶解溶液 的成分：1_3％纤维素酶 R一10，0．7％离析 孑L张开)和流 出细胞 (气孑L关闭)控制的．很多研究表 酶，0．5％BSA，0．5mol／LD—mannitol，0．1mmol／LKC1， 明，保卫细胞离子通道调节气孑L开闭发挥着重要作 0．1 mmol／L CaC12，10 mmol，L ascorbic acid，0．1％ 用 】．气孑L张开时，内向钾通道开放，钾离子进入 kanamycinsulfate，用Tris调 pH5．5． 细胞 8【】．当内向钾通道 电流受到抑制时气孑L开度减 (ii)数据采集和分析．采用膜片钳全细胞方式 小 】，说明内向钾 电流在气孑L开放过程中起着重要作 记录电流信号 l【剐．在带显微操作系统的倒置显微镜上 用 ’，m，¨】．在蚕豆中，有 NO调节离子通道的报道 l【2】． 用放大器(Axopatch一200B，美国Axon公司)进行质膜 而在拟南芥 中，由于其保卫细胞很小，对其离子通道 离子通道电流记录．当玻璃微电极尖端与细胞膜形 的研究远没有对蚕豆保卫细胞研究的透彻．至今未 成高电阻封接 (电阻大于