氣孔保衛(wèi)細(xì)胞壁彈性模量ε與pH的關(guān)系.pdf

1、氣孔運(yùn)動(dòng)控制協(xié)調(diào)綠色植物的蒸騰和光合兩個(gè)基本過(guò)程，是植物生命運(yùn)動(dòng)的重要組成部分，對(duì)作物抗逆性及產(chǎn)量形成等過(guò)程有重要影響。 組成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞通過(guò)改變自身體積來(lái)調(diào)控氣孔的開(kāi)啟和關(guān)閉。在保衛(wèi)細(xì)胞的體積變化中，保衛(wèi)細(xì)胞壁的彈性模量起著重要的作用。在相同的細(xì)胞水勢(shì)變化下，彈性模量小的保衛(wèi)細(xì)胞可產(chǎn)生較大的體積變化，彈性模量大的細(xì)胞則不易產(chǎn)生體積變化。而彈性模量又與細(xì)胞壁的pH有關(guān)。在氣孔運(yùn)動(dòng)中，保衛(wèi)細(xì)胞壁的pH值和彈性模量有著怎樣的關(guān)系，

2、它在保衛(wèi)細(xì)胞的體積變化中起著怎樣的作用，目前尚無(wú)研究。 本實(shí)驗(yàn)以蠶豆為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用細(xì)胞壓力探針技術(shù)在不同pH值下對(duì)單個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞的彈性模量進(jìn)行了直接測(cè)定，發(fā)現(xiàn)：(1)保衛(wèi)細(xì)胞壁在相同pH(4.50)下隨著氣孔開(kāi)度的增加(5.55μm增加到15.20μm)，彈性模量發(fā)生了相同趨勢(shì)的變化(20.95bar增加到87.78bar)。(2)相似的氣孔開(kāi)度(8.43μm與9.76μm)下隨著保衛(wèi)細(xì)胞壁的酸化(pH8.60到pH6.50)，

3、彈性模量有明顯的下降(從70.98bar下降為56.90bar)。 在氣孔運(yùn)動(dòng)中，一方面通過(guò)調(diào)節(jié)保衛(wèi)細(xì)胞滲透勢(shì)改變膨壓來(lái)使保衛(wèi)細(xì)胞體積發(fā)生改變，一方面通過(guò)調(diào)節(jié)保衛(wèi)細(xì)胞壁pH值改變保衛(wèi)細(xì)胞壁的彈性模量來(lái)加強(qiáng)滲透勢(shì)的作用效果，比單一調(diào)節(jié)滲透勢(shì)更容易使保衛(wèi)細(xì)胞產(chǎn)生體積變化。這是一條既能有效節(jié)約能量又使氣孔的滲透調(diào)節(jié)機(jī)制簡(jiǎn)化且更加可靠的途徑。從保衛(wèi)細(xì)胞通過(guò)調(diào)控細(xì)胞壁pH值改變細(xì)胞壁彈性模量的角度來(lái)分析氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理，對(duì)于完善氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理假