H_2O_2作为根源信号介导盐胁迫诱导的蚕豆气孔关闭反应.pdf

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1、植物生理学报PlantPhysiologyJournal2012，48(3)：265-271265H2o2作为根源信号介导盐胁迫诱导的蚕豆气孑L关闭反应安国勇，李保珠，武桂丽，宋纯鹏棉花生物学国家重点实验室，河南省植物逆境生物学重点实验室，河南大学生命科学学院，河南开封475004摘要：H：O：作为信号分子可被多种胁迫诱导产生并在细胞内积累，进而参与调节植物的抗逆反应。文章通过远红外热成像观察等实验发现，根部NaC1胁迫可诱导蚕豆气孔关闭，叶片温度上升，叶片内Na和H：O含量增加，蒸腾流汁液中H：O浓度升高。另外，NaC1可直接诱导离体蚕豆根产生HO：，却不能影响表皮条内HO：含量。Na

2、C1胁迫条件下产生的蒸腾流汁液可直接诱导表皮条气孔关闭，该过程可被抗氧化剂抗坏血酸(AsA)所逆转。这些结果表明，HO作为盐胁迫的根源信号，可能通过维管系统运输参与调节蚕豆气孔的关闭反应关键词：盐胁迫；过氧化氢；气孔关闭；根源信号H2O2CouldActasRootSourceSignaltoMediateStomatalClosureInducedbySaltStressofVicia口L．ANGuo-Yong，LIBao—Zhu，WUGui—Li，SONGChun．PengStateKeyLaboratoryofCottonBiology,HenanKeyLaboratoryofPl

3、antStressBiology,SchoolofLifeSciences，HenanUniver-slay,Kaifeng,Henan475004,ChinaAbstract：Assignalingmolecules，hydrogenperoxide(H2O2)generationisinducedinplantsfollowingexpo—suretoawidevarietyofbioticandabioticstimuli．InthisPaDer。wefoundthathighNaClconcentrationinrhizospherecouldinduceleaftemperat

4、ureincreasingandstomataclosing．andincreasetheconcentrationsofNa十andH，O，inV／ciabaleaves．ThetranspirationstreamunderNaC1stresscouldinducethestomataclosur-ing，andascorbicacid(AsA)couldpartlyabolishthetranspirationstream—inducedstomatalclosure．Furtherex—perimentindicatedthatNaClcouldnotdirectlyinduce

5、H，O，productionandstomatalclosureindetachedleaves，butcoulddirectlyinduceH，O，productionindetachedroots．ThoseindicatethatH，O，mayactasrootsourcesignaltransportedbyfibrovascularsystemandmediatestomatalclosureof6口．Keywords：saltstress；hydrogenperoxide(H2O2)；stomatalclosure；rootSOUrCesignalNaC1胁迫引起植物体内积累

6、过多的Na，打破孔关闭，降低叶片的蒸腾速率(Brugnoli和Lauteri细胞渗透平衡，造成离子毒害，影响植物细胞分1991；Downton等1990)，耐盐植物通过气孔运动调裂、光合作用等基本生理过程，最终抑制植物的节自身的抗盐反应。因此，盐胁迫条件下的气孔生长发育(Parida和Das2005)，是农业生产的主要关闭反应可能是植物降低Na积累、提高抗盐性限制因子之-(Bohnert~lUensen1996)。因此，减少的重要机~lJ(Robinson等1997)。盐胁迫条件下植物根部对Na的吸收和积累、阻许多生物和非生物胁迫均可引起植物体内活止Na由植物木质部随蒸腾液流进入地上组织

7、是性氧(reactiveoxygenspecies，ROS)的产生和积累，植物抵御盐胁迫的重要策略(Tester和DavenportROS可作为胁迫的信号分子调节诸如气孔关闭等2003；Kerstiens等2002)。多种生理反应(Desikan等2001)。一般认为，土壤盐气孔保卫细胞是研究植物应对干旱等多种内胁迫能够诱导植物体内ROS的产生和积累，并造成外信号刺激快速反应的模式系统，气孔开度的变化氧化胁迫(Jia~DZhang2