[Ca<'2+>]<,cyt>振荡诱导的气孔振荡及其下游生理反应对振荡参数的特异性应答

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胞质Ca<2+>振荡([Ca<2+>]<,cyt> oscillation)是许多Ca<2+>-依赖的信号传递级联的重要的信号调节物,在气孔运动的研究中[Ca<2+>]<,cyt>振荡被视为气孔关闭的必要条件之一.有关单独的[Ca<2+>]<,cyt>振荡参数对调节气孔运动和其下游生理反应的研究以前有所报道,但仍有大量的问题需要深入探讨.我们用蚕豆(Viciafaba L.)叶片作为研究材料,系统地研究了[Ca<2+>]<,cyt>振荡参数在保卫细胞中对气孔运动的调节作用.研究结果表明,[Ca<2+>]<,cyt>振荡可以诱导出基本同步的气孔振荡(气孔振荡后滞于[Ca<2+>]<,cyt>振荡约1-2min),并且在振荡过程中调节了短期的气孔开度的降低及其关闭;气孔运动的动力学曲线研究表明,[Ca<2+>]<,cyt>振荡参数(振荡周期和振荡次数)可以调节长期稳态的气孔关闭,存在一个或多个最佳的振荡参数,可以诱导最长期,最稳定的气孔关闭;气孔在不同的生长时期对同一的[Ca<2+>]<,cyt>振荡参数会有不同的反应,总的说来,对同一振荡参数,成叶的气孔反应活性最强,幼叶的次之,老叶的最弱.水孔蛋白,又称为水通道,是生物细胞中专一或不专一运输水的通道.气孔的开闭运动在很大程度上受保卫细胞质膜上水孔蛋白的调控.水孔蛋白的抑制剂-HgCl<,2>,可以在很大程度上抑制水分进出保卫细胞,从而调控气孔的开闭运动.在[Ca<2+>]<,cyt>振荡处理条件下,HgCl<,2>可以通过对水孔蛋白的直接调节来影响气孔的振荡.可能水孔蛋白是[Ca<2+>]<,cyt>振荡信号传递途径中的一个组成部分,[Ca<2+>]<,cyt>振荡对水孔蛋白活性的调节可能是其诱导气孔振荡的最主要因素.
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