(完整word版)脫落酸(ABA)對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn).doc

1、植物學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告左2011ABA對(duì)擬南芥氣孔運(yùn)動(dòng)的影響左【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 了解氣孔開(kāi)閉對(duì)植物的意義。2. 了解氣孔開(kāi)閉的調(diào)控機(jī)制。3. 驗(yàn)證脫落酸 (abscisic acid， ABA)促進(jìn)氣孔關(guān)閉，抑制氣孔開(kāi)放?！緦?shí)驗(yàn)原理】氣孔（ stomata ），葉、莖及其他植物器官上皮上許多小的開(kāi)孔之一，高等陸地植物表皮所特有的結(jié)構(gòu)。 氣孔通常多存在于植物體的地上部分，尤其是在葉表皮上，在幼莖、花瓣上也可見(jiàn)到，但多數(shù)沉水植物則沒(méi)有。狹義上常把保衛(wèi)細(xì)胞之間形成的凸透鏡狀的小孔稱為氣孔。保衛(wèi)細(xì)胞區(qū)別于表皮細(xì)胞是結(jié)構(gòu)中含有葉綠體， 只是體積較小， 數(shù)目也較少， 片層結(jié)構(gòu)發(fā)育不良，但能進(jìn)行光合作用合成糖類物質(zhì)

2、。有時(shí)也伴有與保衛(wèi)細(xì)胞相鄰的2 4 個(gè)副衛(wèi)細(xì)胞。把這些細(xì)胞包括在內(nèi)是廣義的氣孔（或氣孔器） 。緊接氣孔下面有寬的細(xì)胞間隙（氣室）。氣孔在碳同化、呼吸、蒸騰作用等氣體代謝中， 成為空氣和水蒸汽的通路，其通過(guò)量是由保衛(wèi)細(xì)胞的開(kāi)閉作用來(lái)調(diào)節(jié)，在生理上具有重要的意義。脫落酸（ abscisic acid, ABA）是由 P.F.Wareing和 F.T.Addicott于 1967年命名的。 ABA 是異戊二烯為基本單位的倍半萜羧酸，也是一種重要的植物激素,受到生物脅迫和非生物脅迫的調(diào)控 ,在植物對(duì)脅迫耐受性和抗性中發(fā)揮著重要作用。在脅迫條件下,ABA 調(diào)控了氣孔關(guān)閉和基因表達(dá)。在擬南芥、豌豆等植物的

3、保衛(wèi)細(xì)胞中ABA 能夠誘導(dǎo) H2O2 和 NO 的產(chǎn)生 ,在脅迫條件下 ,二者作為信號(hào)分子調(diào)控了促進(jìn)氣孔的關(guān)閉的生理過(guò)程。在干旱條件下,植物體內(nèi)的 ABA含量增高 ,ABA 促進(jìn)了開(kāi)放的氣孔關(guān)閉和抑制了關(guān)閉的氣孔開(kāi)放, 最終結(jié)果是關(guān)閉氣孔,從而1/4植物學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告左2011降低了植物水分的蒸發(fā)。Figure 1 氣孔開(kāi)閉的調(diào)控（S. Pandey, et al. 20007）ABA調(diào)控氣孔開(kāi)度的模式為 : ABA 與其保衛(wèi)細(xì)胞上受體相結(jié)合; ABA 調(diào)控了保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度的增加 ; 胞質(zhì)中Ca2+濃度的增加抑制了質(zhì)膜上的H+泵 ; 抑制了控制K+內(nèi)流的通道 ; 激活了控制Cl 外流

4、的通道 , 最終導(dǎo)致質(zhì)膜的去極性化 ; 質(zhì)膜的去極性化激活了控制外流的通道, 進(jìn)一步抑制了控制K+內(nèi)流的通道 ; ABA引起了胞質(zhì)中 pH的升高 ; 胞質(zhì)中 pH的升高激活了控制K+外流的通道 , 抑制了質(zhì)膜上的 H+泵; K+和 Cl 由液泡進(jìn)入胞質(zhì)中。以上步驟的結(jié)果即是保衛(wèi)細(xì)胞中 K+和 Cl 流出胞外 , 保衛(wèi)細(xì)胞的膨脹程度降低 , 氣孔關(guān)閉。【實(shí)驗(yàn)材料、試劑】擬南芥（ 46 天）完全展開(kāi)的年輕葉片、開(kāi)放緩沖液opening solution (10 mM KCl, 7.5 mM iminodiacetic acid, 10 mM Mes-KOH, pH 6.15)閉合緩沖液closur

5、e solution (20 mM KCl, 1 mM CaCl 2, 5 mM Mes-KOH, pH 6.15)ABA 酒精溶液【操作步驟】2/4植物學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告左20111、 ABA促進(jìn)擬南芥氣孔關(guān)閉 在培養(yǎng)板上取2 個(gè)孔，加入關(guān)閉緩沖液。 擬南芥葉片下表面浸于開(kāi)放緩沖液中，置于強(qiáng)光下1 小時(shí)，使氣孔開(kāi)放。 其中一個(gè)孔加入50M ABA，即 Close_ABA， 另一個(gè)做參照，即Close_ethanol。 置于黑暗中1 小時(shí)，觀察拍攝氣孔，統(tǒng)計(jì)孔徑。2、 ABA 抑制擬南芥氣孔開(kāi)放 在培養(yǎng)板上取2 個(gè)孔，加入開(kāi)放緩沖液。 擬南芥葉片下表面浸于開(kāi)放緩沖液中，置于黑暗中1 小時(shí)，使氣孔關(guān)閉。

6、 其中一個(gè)孔加入50M ABA，即 Open_ABA， 另一個(gè)做參照，即Open_ethanol 。 置于強(qiáng)光下1 小時(shí)，觀察拍攝氣孔，統(tǒng)計(jì)孔徑?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)果】ABA調(diào)控?cái)M南芥氣孔的運(yùn)動(dòng)，使氣孔關(guān)閉，見(jiàn)Figure 2。Figure 2 ABA 促進(jìn)擬南芥氣孔關(guān)閉&ABA 抑制擬南芥氣孔開(kāi)放Close_ethanol, ABA 促進(jìn)擬南芥氣孔關(guān)閉的對(duì)照組，孔徑6.10 m，標(biāo)準(zhǔn)差1.47 m,Close_ABA，實(shí)驗(yàn)組 ,孔徑 2.73 m,標(biāo)準(zhǔn)差1.10 m,與對(duì)照組有極顯著差異，p 值為 1.65174E-43；Open_ethanol, ABA 抑制擬南芥氣孔開(kāi)放的對(duì)照組，孔徑5.29 m,標(biāo)準(zhǔn)差 1.31 m,Open_ABA，實(shí)驗(yàn)組，孔徑2.77 m,標(biāo)準(zhǔn)差 0.95 m,與對(duì)照組有極顯著差異，p 值為 2.49421E-35。每個(gè)平均數(shù)都是102 個(gè)氣孔孔徑的均值。3/4植物學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告左2011【討論】1、 本實(shí)驗(yàn)，