外源5-氨基乙酰丙酸促进苹果叶片气孔开放机理的初探

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1、园艺学报2014，41（10）：1965–1974http://www.ahs.ac.cnActaHorticulturaeSinicaE-mail:yuanyixuebao@126.com外源5–氨基乙酰丙酸促进苹果叶片气孔开放机理的初探*陈令会，刘龙博，安玉艳，张治平，汪良驹（南京农业大学园艺学院，南京210095）摘要：以‘富士’苹果离体叶片下表皮组织为材料，借助药剂处理、光学显微镜和激光扫描共聚焦显微镜（LSCM），研究了外源5–氨基乙酰丙酸（5-ALA）促进气孔开放效应及其可能机制。结果表明，2+5-ALA能够促进光、暗条件下苹果叶片气孔开放，阻止外源A

2、BA和H2O2诱导的气孔关闭，还能逆转Ca2+诱导的气孔关闭。5-ALA处理后，苹果叶片保卫细胞内源H2O2和Ca含量显著下降。根据这些结果推测，2+5-ALA可以通过下调苹果叶片保卫细胞H2O2和Ca含量来促使气孔开放。关键词：苹果；ABA；5-ALA；保卫细胞；调节机制；气孔开度中图分类号：S661.1文献标志码：A文章编号：0513-353X（2014）10-1965-10PreliminaryStudiesonthePossibleMechanismUnderlying5-aminolevulinicAcid-inducedStomatalOpeningi

3、nAppleLeaves*CHENLing-hui，LIULong-bo，ANYu-yan，ZHANGZhi-ping，andWANGLiang-ju（CollegeofHorticulture，NanjingAgriculturalUniversity，Nanjing210095，China）Abstract：Apossiblemechanismfor5-aminolevulinicacid（5-ALA）topromotestomatalaperturewasstudiedwithabaxialepidermisofdetachedleavesofapple（M

4、alusdomensticaKorkh.‘Fuji’）combinedwithpharmacology，microscopyandlaser-scanningconfocalmicroscopy.Itwasfoundthat5-ALApromotedstomataopeningunderbothlightanddarkconditions.Italsoinhibitedthestomataclosure2+inducedbyexogenousABAandH2O2，andreversedtheclosurebyCa.Furthermore，5-ALAtreatme

5、nt2+wasfoundtoreducetheendogenousH2O2andCacontentinguardcellsofappleleaves.Therefore，itcan2+bededucedthat5-ALAinducedstomataopeningmaybetheresultofdown-regulationofH2O2andCacontentintheguardcellsofappleleaves.Keywords：apple；ABA；5-ALA；guardcells；regulatorymechanism；stomatalaperture大量研究

6、表明，5–氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinicacid，5-ALA）作为一种新型植物生长调节物质（Akram&Ashraf，2013），其最显著的生理功能是提高逆境条件下植物叶片净光合速率（汪良驹等，2004；Alietal.，2013），因而在提高逆境下作物产量（成学慧等，2012）与改善产品品质（郭磊等，2013；Xieetal.，2013）方面有着广阔应用前景（汪良驹等，2003）。然而，5-ALA调收稿日期：2014–06–03；修回日期：2014–09–16基金项目：国家自然科学基金项目（31101505，31401820）；江苏省自然科学青年

7、基金项目（BK20140702）；江苏省苏北科技发展计划项目（BN2012035）*通信作者Authorforcorrespondence（E-mail：wlj@njau.edu.cn）1966园艺学报41卷控植物光合作用的机理并未完全阐明。目前人们将其归结为以下几个方面：第一，作为叶绿素生物合成的关键前体，可以调节叶绿素合成，并增加光能吸收利用（汪良驹等，2004；谢荔等，2013）；第二，作为亚铁血红生物合成的关键前体，参与光合电子传递（Wangetal.，2010），提高抗氧化酶活性（Nishiharaetal.，2003；刘卫琴等，2006；李翠等，201

8、2），光合