渗透胁迫对玉米幼苗根尖细胞质膜Ca通道及Ca-ATPase活性的影响

摘要

钙离子是细胞的第二信使，其浓度变化直接反映了细胞受外界刺激的变化情况。渗透胁迫下Ca2+浓度变化表明其在细胞抗旱生理反应过程中起重要的调控作用。钙离子通道和Ca2+-ATPase(钙泵)是ca2+跨膜运输的主要载体。本实验首先采用膜片钳技术，通过不同外源试剂处理，对渗透胁迫下玉米根尖细胞质膜钙通道的的变化特性进行了初步探索，同时测定了细胞质膜上ca2+-ATPase的活性变化。旨在进一步探明ca2+在植物干旱胁迫信号转导过程中的作用机制，为进一步研究Ca2+信使在植物抗旱生理中的作用提供理论依据。 试验采用全细胞膜片钳技术，初步研究了渗透胁迫下质膜钙通道的存在类型及特性，记录到了玉米根尖细胞质膜存在的超极化激活的电压依赖性钙离子通道。PEG处理后钙离子电流强度增大，钙通道的开放时间明显提前。分别用ABA(脱落酸)，EGTA,VP(异搏定)，TFP(三氟拉嗪)处理发现：ABA作用使得钙电流增强，而EGTA,VP.TFP均使得钙电流不同程度的减弱。这说明：PEG胁迫下，ABA可通过激活钙通道来促进钙离子内流，而EGTA，VP和TFP可能通过直接或间接抑制钙通道来阻止钙离子内流。 实验以PEG6000模拟渗透胁迫，分别用EGTA、VP和TFP进行外源处理，对玉米根尖细胞质膜钙离子ATP酶活性进行了测定，结果表明：钙离子螯合剂EGTA和钙通道阻断剂VP，以及钙调素抑制剂TFP能明显抑制质膜Ca2+-ATPase活性，而ABA则能提高质膜Ca2+-ATPase活性。 实验结果表明，膜片钳与Ca2+-ATPase活性检测两部分实验的结果显示：干旱和ABA可以促进钙离子内流，而EGTA，VP和TFP可以阻止钙离子内流，胞内钙离子在干旱信号传递过程中发挥重要作用。

目录

文摘

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引言

1植物体内Ca2+信号

1.1钙在植物细胞中的分布

1.2钙信号的产生、终止和传递途径

1.3 Ca2+信号变化的模式

1.4 Ca2+浓度调节机制

1.5钙参与植物的生理反应

2钙通道及膜片钳

2.1钙转移系统

2.2 Ca2+离子的流入

2.3 Ca2+离子的流出

2.4膜片钳

3植物细胞中的Ca2+-ATPase及其检测方法

3.1植物细胞Ca2+-ATPase的分类及分布

3.2 Ca2+-ATPase的逆境应答

3.3 Ca2+-ATPase调节剂

3.4 Ca2+-ATPase的检测方法

前言

一材料与方法

1.1膜片钳实验材料的制备

1.1.1仪器设备

1.1.2材料制备

1.1.3原生质体的制备

1.1.4细胞质膜Ca2+通道的检测

1.1.5药物处理

1.2 Ca2+-ATPase活性测定实验材料培养与处理

1.2.1材料培养

1.2.2试验处理

1.2.3微粒体膜的制备：

1.2.4 Ca2+-ATP酶活性测定：

二结果与分析

1.1制备好的健康的原生质体

1.2膜片钳记录与分析

1.2.1 PEG对可通透钙的钙离子通道活性的影响

1.2.2 ABA对可通透钙的钙离子通道活性的影响

1.2.3 EGTA对可通透钙的钙离子通道活性的影响

1.2.4 VP对可通透钙的钙离子通道活性的影响

1.2.5 TFP对可通透钙的钙离子通道活性的影响

1.3 Ca2+-ATP酶活性测定实验结果与分析

1.3.1 PEG胁迫后不同试剂处理对玉米叶片质膜Ca2+-ATP酶活性的影响

1.3.2 PEG胁迫后不同试剂处理对玉米根尖细胞质膜Ca2+-ATP酶活性的影响

三讨论

结论

参考文献

致谢