(完整word版)脫落酸(ABA)對氣孔運動的影響實驗.doc

1、植物學實驗報告左2011ABA對擬南芥氣孔運動的影響左【實驗目的】1. 了解氣孔開閉對植物的意義。2. 了解氣孔開閉的調控機制。3. 驗證脫落酸 (abscisic acid， ABA)促進氣孔關閉，抑制氣孔開放?！緦嶒炘怼繗饪祝?stomata ），葉、莖及其他植物器官上皮上許多小的開孔之一，高等陸地植物表皮所特有的結構。 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、花瓣上也可見到，但多數沉水植物則沒有。狹義上常把保衛(wèi)細胞之間形成的凸透鏡狀的小孔稱為氣孔。保衛(wèi)細胞區(qū)別于表皮細胞是結構中含有葉綠體， 只是體積較小， 數目也較少， 片層結構發(fā)育不良，但能進行光合作用合成糖類物質

2、。有時也伴有與保衛(wèi)細胞相鄰的2 4 個副衛(wèi)細胞。把這些細胞包括在內是廣義的氣孔（或氣孔器） 。緊接氣孔下面有寬的細胞間隙（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，其通過量是由保衛(wèi)細胞的開閉作用來調節(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控 ,在植物對脅迫耐受性和抗性中發(fā)揮著重要作用。在脅迫條件下,ABA 調控了氣孔關閉和基因表達。在擬南芥、豌豆等植物的

3、保衛(wèi)細胞中ABA 能夠誘導 H2O2 和 NO 的產生 ,在脅迫條件下 ,二者作為信號分子調控了促進氣孔的關閉的生理過程。在干旱條件下,植物體內的 ABA含量增高 ,ABA 促進了開放的氣孔關閉和抑制了關閉的氣孔開放, 最終結果是關閉氣孔,從而1/4植物學實驗報告左2011降低了植物水分的蒸發(fā)。Figure 1 氣孔開閉的調控（S. Pandey, et al. 20007）ABA調控氣孔開度的模式為 : ABA 與其保衛(wèi)細胞上受體相結合; ABA 調控了保衛(wèi)細胞細胞質中Ca2+濃度的增加 ; 胞質中Ca2+濃度的增加抑制了質膜上的H+泵 ; 抑制了控制K+內流的通道 ; 激活了控制Cl 外流

4、的通道 , 最終導致質膜的去極性化 ; 質膜的去極性化激活了控制外流的通道, 進一步抑制了控制K+內流的通道 ; ABA引起了胞質中 pH的升高 ; 胞質中 pH的升高激活了控制K+外流的通道 , 抑制了質膜上的 H+泵; K+和 Cl 由液泡進入胞質中。以上步驟的結果即是保衛(wèi)細胞中 K+和 Cl 流出胞外 , 保衛(wèi)細胞的膨脹程度降低 , 氣孔關閉?！緦嶒灢牧?、試劑】擬南芥（ 46 天）完全展開的年輕葉片、開放緩沖液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植物學實驗報告左20111、 ABA促進擬南芥氣孔關閉 在培養(yǎng)板上取2 個孔，加入關閉緩沖液。 擬南芥葉片下表面浸于開放緩沖液中，置于強光下1 小時，使氣孔開放。 其中一個孔加入50M ABA，即 Close_ABA， 另一個做參照，即Close_ethanol。 置于黑暗中1 小時，觀察拍攝氣孔，統(tǒng)計孔徑。2、 ABA 抑制擬南芥氣孔開放 在培養(yǎng)板上取2 個孔，加入開放緩沖液。 擬南芥葉片下表面浸于開放緩沖液中，置于黑暗中1 小時，使氣孔關閉。

6、 其中一個孔加入50M ABA，即 Open_ABA， 另一個做參照，即Open_ethanol 。 置于強光下1 小時，觀察拍攝氣孔，統(tǒng)計孔徑?！緦嶒灲Y果】ABA調控擬南芥氣孔的運動，使氣孔關閉，見Figure 2。Figure 2 ABA 促進擬南芥氣孔關閉&ABA 抑制擬南芥氣孔開放Close_ethanol, ABA 促進擬南芥氣孔關閉的對照組，孔徑6.10 m，標準差1.47 m,Close_ABA，實驗組 ,孔徑 2.73 m,標準差1.10 m,與對照組有極顯著差異，p 值為 1.65174E-43；Open_ethanol, ABA 抑制擬南芥氣孔開放的對照組，孔徑5.29 m,標準差 1.31 m,Open_ABA，實驗組，孔徑2.77 m,標準差 0.95 m,與對照組有極顯著差異，p 值為 2.49421E-35。每個平均數都是102 個氣孔孔徑的均值。3/4植物學實驗報告左2011【討論】1、 本實驗，