LA对ABA诱导的气孔关闭的抑制作用
毕业论文关键词：气孔运动；脱落酸（ABA） ；5–氨基乙酰丙酸（ALA） ；乙酰丙酸（LA）
Inhibitory effect of LA on ABA-induced stomatal closure
Abstract：5-Aminolevulinic acid (ALA) significantly improves plant photosynthesis through promotingstomatal opening and inhibiting stomatal closure. Abscisic acid (ABA) is the most important hormone inprovoking stomatal closing. ALA inhibits ABA-induced stomatal closure. However, it is still not clearwhether it is ALA itself or its metabolites that regulates stomatal movement. Levulinic acid (LA), ananalogue of ALA, is a competitive inhibitor of ALA dehydratase and has been used widely to block ALAmetabolism and thus increase ALA accumulation. Using LA to explore whether it is ALA itself or itsmetabolites that regulates stomatal movement is important for revealing mechanism underlyingALA-regulated stomatal movement. Therefore, in this study, we employed model plants Arabidopsis andanalyzed the dynamic effects of LA on ABA-, H2O2 and Ca2+-induced stomatal closure. Meanwhile, wealso investigated the effects of LA on endogenous ALA content in Arabidopsis leaves. These resultsimplied that it is mainly ALA itself, but not its metabolites, that regulates stomatal movement. This findingis helpful for our further study on ALA.
Key words: Stomatal movement; Absicisic acid (ABA); 5-aminolevulinic acid (ALA); Levulinic acid (LA)
目 录
摘要1
关键词1
Abstract…1
Key words1
引言…1
1 材料与方法…2
1.1 试验材料2
1.2 材料处理方法…2
1.3 气孔开度测定…2
1.3.1 LA 对 ABA 诱导气孔关闭的影响2
1.3.2 LA 对 H2O2诱导气孔关闭的影响3
1.3.3 LA 对 CaCl2诱导气孔关闭的影响3
1.4 完整拟南芥植株片内源 ALA 含量测定…3
1.5 统计分析 …3
2 结果与分析 3
2.1 LA 抑制 ABA 诱导的气孔关闭 3
2.2 LA 抑制 H2O2诱导的气孔关闭 4
2.3 LA 抑制 CaCl2诱导的气孔关闭 5
2.4 LA 阻断 ALA 代谢 6
3 讨论…6
致谢…7
参考文献7
35-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid，ALA）是一种普遍存在于动植物及微生物体内的天然物质。它是所有四吡咯化合物如叶绿素、亚铁血红素及光敏素发色团等生物合成的关键前体 (汪良驹等, 2003; Akram and Ashraf, 2013)，与生命活动关系密切。早在 1998 年就有研究者提出ALA 类激素的性质 (Bindu and Vivekanandan, 1998)，近20 年来的研究结果越来越清晰地表明，ALA 并不只是一种生物代谢中间产物，而且是一种新的具有调节植物生长发育、提高抗逆性等多种生理活性的生长调节物质 (Akramand Ashraf, 2013)。提高植物光合效率是 ALA 的一个突出生理功能 (Hotta et al., 1997;Korkmaz et al., 2010; Liu et al., 2011; Youssef and Awad, 2008)，提示其在农林生产上的重要应用前景。气孔是植物进行气体交换的门户，其启闭程度对植物光合作用具有重要的调控作用，直接关系到植物的产量或生产力的形成。增大气孔开度，提高 CO2的吸收与固定对于提高植物生产力具有决定性作用 (Wang et al., 2014)。Wang 等 (2004) 首先发现外源ALA 处理可显著增大甜瓜叶片气孔导度，进而提高光合速率。此后，研究者相继报道ALA 可降低枣椰树的气孔限制值 (Youssef and Awad, 2008)，增大胡椒 (Korkmaz et al.,2010)、葡萄 (谢荔等, 2013)、苹果 (高晶晶等, 2013) 的气孔导度。最近，An 等(2016a)系统研究了 ALA 对气孔运动的调节作用，发现 ALA 具有促进气孔开放，抑制气孔关闭的作用。脱落酸 ABA 能够诱导气孔关闭，是保卫细胞信号转导中研究的最为透彻的植物激素。An 等(2016b)以 ABA 诱导的气孔运动为出发点，深入研究了 ALA 抑制 ABA诱导的气孔关闭的作用机制，证明活性氧和钙信号在 ALA 诱导的气孔运动中发挥重要作用。在此之后，安玉艳等又进一步研究了ALA 调节保卫细胞 H2O2含量的机制，他们发现 ALA 可以提高保卫细胞黄酮醇的积累，而黄酮醇可清除保卫细胞H2O2含量。这些研究初步揭示了 ALA 提高植物光合作用，促进植物生长的气孔调节机制。