樊彩明，王 靜，胡 潔，賀軍民

（陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西西安710119）

PI3P和NO在UV－B誘導(dǎo)蠶豆氣孔關(guān)閉中的關(guān)系

樊彩明，王 靜，胡 潔，賀軍民＊

（陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西西安710119）

以蠶豆（Vicia faba L.）葉片下表皮為材料，結(jié)合氣孔開(kāi)度分析和保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)源一氧化氮（NO）水平的測(cè)定，研究了NO和磷脂酰肌醇3－激酶（PI3K）的催化產(chǎn)物磷脂酰肌醇3－磷酸（PI3P）在紫外線B（UV－B）誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉中的關(guān)系。結(jié)果顯示：UV－B輻射誘導(dǎo)蠶豆保衛(wèi)細(xì)胞NO產(chǎn)生和氣孔關(guān)閉的效應(yīng)能被PI3K抑制劑沃曼青霉素（WM）和LY294002（LY）顯著抑制。同時(shí)，外源NO釋放劑硝普鈉（SNP）處理能完全逆轉(zhuǎn)WM和LY對(duì)UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的抑制效應(yīng)，而WM和LY卻不能抑制外源SNP誘導(dǎo)蠶豆氣孔關(guān)閉的效應(yīng)。結(jié)果說(shuō)明，在UV－B誘導(dǎo)蠶豆氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中PI3P的作用在NO上游。

磷脂酰肌醇3－磷酸；一氧化氮；紫外線B輻射；氣孔關(guān)閉；蠶豆

紫外線是植物生長(zhǎng)必需的太陽(yáng)光的組成部分，按其波長(zhǎng)分為短波紫外線（UV－C，＜280nm）、中波紫外線（UV－B，280～320nm）和長(zhǎng)波紫外線（UVA，320～400nm）。平流層中的臭氧能夠吸收全部的UV－C和90%的UV－B輻射。但是，隨著人口的不斷增長(zhǎng)和工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，臭氧層受到了嚴(yán)重破壞，致使到達(dá)地表的UV－B輻射不斷增強(qiáng)。自20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)南極上空的臭氧層空洞以來(lái)，關(guān)于UV－B輻射對(duì)植物的生理效應(yīng)及其分子機(jī)制受到越來(lái)越多的重視［1－3］。目前，大量研究已顯示UV－B對(duì)植物具有明顯的雙重效應(yīng)，即UV－B在高強(qiáng)度時(shí)對(duì)植物是逆境因子，而UV－B在低強(qiáng)度時(shí)作為環(huán)境信號(hào)，通過(guò)其受體引發(fā)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)植物的UV耐受性和形態(tài)建成［1－3］。因此，對(duì)植物響應(yīng)UVB輻射的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制進(jìn)行研究，不僅有助于深入理解不同光信號(hào)在植物細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，而且對(duì)提高未來(lái)環(huán)境下農(nóng)作物的UV－B耐受性具有重要的應(yīng)用價(jià)值。氣孔的開(kāi)與關(guān)控制著植物體內(nèi)水分的喪失、光合作用底物二氧化碳的供應(yīng)以及病原菌對(duì)植物的侵染，因而氣孔運(yùn)動(dòng)在植物的生命活動(dòng)中起著非常重要的作用。在UV－B輻射下，大量研究表明生長(zhǎng)于溫室、培養(yǎng)箱及大田的多種植物均表現(xiàn)出不同程度的氣孔開(kāi)度或?qū)Ф鹊慕档停?－6］，但關(guān)于其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制卻認(rèn)識(shí)有限。

信號(hào)分子一氧化氮（NO）在植物正常生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程以及逆境脅迫下均起著重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用［79］。在UV－B輻射下，NO作為信號(hào)分子也參與UV－B輻射調(diào)控植物生長(zhǎng)、基因表達(dá)、花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)以及次生物質(zhì)形成等多種生理過(guò)程［10－13］。在氣孔運(yùn)動(dòng)中，自從發(fā)現(xiàn)NO釋放劑硝普鈉（SNP）誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉和提高植物抗旱性以來(lái)［14］，NO已被證明廣泛參與ABA、茉莉酸、水楊酸、乙烯、臭氧和暗等多種刺激誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程［7－9，14－16］。在UV－B輻射誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，NO作為信號(hào)分子也參與其中［17－19］，但是關(guān)于UV－B輻射通過(guò)何種機(jī)制誘導(dǎo)保衛(wèi)細(xì)胞NO形成卻知之較少。

磷脂酰肌醇3－磷酸（PI3P）是磷脂酰肌醇3－激酶（PI3K）催化磷脂酰肌醇環(huán)上的第3位羥基磷酸化后生成的產(chǎn)物之一。在動(dòng)物細(xì)胞中，PI3P已被證明作為第二信使廣泛參與動(dòng)物細(xì)胞的多種生理過(guò)程［20］。在植物中，研究也表明PI3P參與植物生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、物質(zhì)運(yùn)輸、花粉發(fā)育、根毛生長(zhǎng)、葉片衰老和抗逆性等多種生理過(guò)程［21－27］。同時(shí)，PI3P也通過(guò)調(diào)控保衛(wèi)細(xì)胞過(guò)氧化氫（H2O2）或NO的形成來(lái)介導(dǎo)ABA和二氧化碳誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)［2830］。在UV－B輻射下，研究也表明PI3P參與UV－B輻射誘導(dǎo)蠶豆保衛(wèi)細(xì)胞H2O2形成和氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程［31］。然而，目前對(duì)UV－B輻射誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中PI3P與NO之間的相互關(guān)系卻并不清楚。

基于以上研究現(xiàn)狀，本文以蠶豆（Vicia faba L.）葉片下表皮為材料，利用藥理學(xué)研究方法，通過(guò)氣孔開(kāi)度的測(cè)量和保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)源NO水平的測(cè)定，探測(cè)UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉過(guò)程中PI3P和NO的相互關(guān)系，為深入闡明植物細(xì)胞感知UV－B輻射信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制提供資料。

1 材料與方法

1.1 植物材料的培養(yǎng)

蠶豆（Vicia faba L.）種子購(gòu)于陜西省漢中市農(nóng)科所，品種為成胡10號(hào)。選取籽粒飽滿且大小一致的種子經(jīng)5%次氯酸鈉滅菌、去離子水沖洗后侵種24h。然后25℃下催芽3d，選取萌芽一致的種子種于盛有干凈沙子的磁盤中，培養(yǎng)于光照強(qiáng)度為200～250μmol／m2·s、光／暗周期14h／10h、溫度25±2℃和相對(duì)濕度80%的人工氣候箱內(nèi)。幼苗生長(zhǎng)期間每日用1／2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液澆灌一次，待幼苗生長(zhǎng)3～4周后剪取頂部展開(kāi)的葉片用于實(shí)驗(yàn)處理。

1.2 化學(xué)試劑

NO專一性熒光探針乙酰乙酸鹽－4，5－二氨基熒光素（DAF－2DA）購(gòu)自Biotium公司；硝普鈉（SNP）、沃曼青霉素（WM）、LY294002（LY）、二甲基亞砜（DMSO）、2－（N－嗎啡啉）乙烷磺酸（MES）和三羥甲基氨基甲烷（Tris）均購(gòu)自Sigma公司，其他試劑為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

1.3 表皮條的制備和試驗(yàn)處理

用鑷子撕取幼苗頂部生長(zhǎng)良好的葉片的下表皮，將其上殘留的葉肉細(xì)胞用毛筆輕輕刷去后，用刀片將其分割成長(zhǎng)和寬大約為0.5cm的表皮條。為了使處理前各表皮條的氣孔均處在完全開(kāi)放狀態(tài)，首先將制備好的表皮條漂浮在新鮮的MES－KCl緩沖液（10mmol／L MES－KOH，50mmol／L KCl，0.1mmol／L CaCl2，pH 6.15）上，在200μmol／m2·s的可見(jiàn)光下培養(yǎng)3h。然后，把氣孔開(kāi)放的表皮條轉(zhuǎn)移到新鮮的MES－KCl緩沖液或含100μmol／L SNP、10μmol／L WM或50μmol／L LY的MESKCl緩沖液中，在200μmol／m2·s的可見(jiàn)光或增補(bǔ)了不同強(qiáng)度UV－B輻射的相同可見(jiàn)光強(qiáng)度下繼續(xù)處理4h。UV－B輻射處理采用管式中波紫外燈（美國(guó)Spectronics，X－12B，波峰312nm）進(jìn)行。燈管懸掛于可見(jiàn)光強(qiáng)度為200μmol／m2·s的人工氣候箱內(nèi)，燈管發(fā)出的紫外輻射經(jīng)醋酸纖維素膜（厚度為0.13 nm）過(guò)濾后垂直照射表皮條。UV－B輻射強(qiáng)度通過(guò)調(diào)節(jié)紫外燈與表皮條之間的距離來(lái)控制，用北京師范大學(xué)光電儀器廠生產(chǎn)的UV－B輻照劑測(cè)量。表皮條處理結(jié)束后立即用于氣孔開(kāi)度分析或保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)源NO水平的檢測(cè)。

1.4 氣孔開(kāi)度的測(cè)量

處理后的表皮條立即裝片，在裝有測(cè)微尺的光學(xué)顯微鏡（Olympus）下測(cè)量氣孔開(kāi)度。組成氣孔的兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)側(cè)細(xì)胞壁之間的最大距離表示為氣孔開(kāi)度的大小。每次試驗(yàn)的每個(gè)處理至少用3個(gè)來(lái)源于不同葉片的表皮條，每個(gè)表皮條隨機(jī)測(cè)量20個(gè)氣孔，試驗(yàn)至少重復(fù)3次。所得數(shù)據(jù)用Duncan's多重統(tǒng)計(jì)分析法進(jìn)行分析。圖中所示數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差（n＝180），圖中不同字母表示處理間差異在0.05水平上顯著。

1.5 保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)源NO水平的測(cè)定

處理后的表皮條立即置于含10μmol／L NO熒光探針DAF－2DA的Tris－KCl緩沖液（10mmol／L Tris，50mmol／L KCl，pH 7.2）中，黑暗下25℃孵育30min，之后用不含熒光探針的Tris－KCI緩沖液沖洗表皮條3～4次。孵育結(jié)束后，表皮條立即裝片并于激發(fā)光波長(zhǎng)488nm、發(fā)射光波長(zhǎng)505～530nm的激光掃描共聚焦顯微鏡（Leica，TCS SP2）下觀察并拍照。試驗(yàn)至少重復(fù)3次，每次試驗(yàn)用3個(gè)來(lái)源于不同葉片的表皮條。選取具有代表性的圖片用Photoshop軟件制作圖版；所有圖片用Leica圖片軟件分析保衛(wèi)細(xì)胞熒光強(qiáng)度，所得數(shù)據(jù)用Duncan's多重統(tǒng)計(jì)分析法進(jìn)行處理間顯著性分析。圖中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差（n＝90），圖中不同字母表示處理間差異在0.05水平上顯著。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 UV－B輻射對(duì)蠶豆氣孔開(kāi)度的影響

前人研究結(jié)果顯示，因植物材料生理狀態(tài)或所試UV－B波長(zhǎng)的不同，UV－B既能誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，也能誘導(dǎo)氣孔開(kāi)放［5－6］。為了探明在本實(shí)驗(yàn)條件下UV－B輻射對(duì)蠶豆氣孔運(yùn)動(dòng)的影響，首先分析了不同強(qiáng)度UV－B輻射處理蠶豆表皮條4h對(duì)氣孔開(kāi)度的影響。圖1A顯示，在本實(shí)驗(yàn)條件下，所試UV－B輻射強(qiáng)度均表現(xiàn)出誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的效應(yīng)，且具有明顯的強(qiáng)度依賴性。當(dāng)輻射強(qiáng)度達(dá)到0.8W／m2時(shí)，UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的效應(yīng)達(dá)到最大，說(shuō)明0.8W／m2是UV－B誘導(dǎo)蠶豆表皮條氣孔關(guān)閉的最適輻射強(qiáng)度。為了進(jìn)一步表明UV－B輻射誘導(dǎo)蠶豆表皮條氣孔關(guān)閉的適宜處理時(shí)間，我們分析了0.8W／m2UV－B輻射處理表皮條1～4h內(nèi)氣孔開(kāi)度的變化。圖1B顯示，隨著UV－B輻射時(shí)間的延長(zhǎng)，氣孔開(kāi)度逐漸降低。當(dāng)UV－B輻射表皮條4h時(shí)，氣孔開(kāi)度達(dá)到最低，說(shuō)明輻射處理4h是UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的適宜處理時(shí)間。基于以上結(jié)果，本文在后續(xù)的研究中UV－B輻射處理均選用0.8W／m2的輻射強(qiáng)度和4h的處理時(shí)間。

圖1 UV－B輻射對(duì)蠶豆表皮條氣孔開(kāi)度的影響Fig.1 Effect of UV－B radiation on stomatal aperture in epidermal strips of broad bean

2.2 外源NO對(duì)WM和LY抑制UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的影響

我們以前的研究表明，PI3P和NO均參與了UV－B輻射誘導(dǎo)蠶豆表皮條氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程［17，31］。為了進(jìn)一步探測(cè)兩者之間的關(guān)系，本文首先研究了外源NO釋放劑SNP對(duì)PI3P生物合成抑制劑WM和LY抑制UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的影響。圖2顯示，在單純可見(jiàn)光下，WM和LY處理均能一定程度地促進(jìn)蠶豆表皮條的氣孔開(kāi)放；在單純UV－B輻射下，WM和LY處理均顯著地抑制了UV－B對(duì)蠶豆氣孔關(guān)閉的誘導(dǎo)效應(yīng)，這與以前的研究結(jié)果相一致［31］，再次說(shuō)明PI3P參與了UV－B誘導(dǎo)蠶豆氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。然而，圖2也顯示，WM和LY對(duì)UV－B輻射誘導(dǎo)蠶豆表皮條氣孔關(guān)閉的抑制效應(yīng)能夠被外源SNP完全逆轉(zhuǎn)。該結(jié)果進(jìn)一步暗示W(wǎng)M和LY抑制UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的效應(yīng)依賴于保衛(wèi)細(xì)胞NO水平，即UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中NO的作用可能在PI3P的下游。

圖2 SNP逆轉(zhuǎn)WM和LY對(duì)UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的抑制效應(yīng)Fig.2 SNP rescued the inhibitory effect of WM and LY on UV－B－induced stomatal closure

2.3 WM和LY對(duì)UV－B誘導(dǎo)保衛(wèi)細(xì)胞NO產(chǎn)生的影響

上述藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)暗示在UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中PI3P的作用在NO的上游。為了進(jìn)一步證實(shí)這一結(jié)論，我們測(cè)定了WM和LY對(duì)UV－B輻射下保衛(wèi)細(xì)胞NO水平的影響。圖3顯示，UV－B輻射誘導(dǎo)蠶豆保衛(wèi)細(xì)胞NO產(chǎn)生的作用能夠被WM和LY處理顯著抑制。這一結(jié)果與圖2的結(jié)果相一致，說(shuō)明UV－B輻射誘導(dǎo)保衛(wèi)細(xì)胞NO的產(chǎn)生依賴于PI3P的形成，也再次證實(shí)在UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中NO的作用在PI3P的下游。

圖3 WM和LY對(duì)UV－B輻射下保衛(wèi)細(xì)胞NO水平的影響Fig.3 Effects of WM and LY on NO levels in guard cells under UV－B radiation

2.4 WM和LY對(duì)SNP誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的影響

為了進(jìn)一步表明NO誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的作用是否依賴于PI3P的產(chǎn)生，本文分析了WM和LY對(duì)外源NO誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的影響。圖4顯示，SNP誘導(dǎo)蠶豆氣孔關(guān)閉的作用不受PI3P生物合成抑制劑WM和LY的影響。該結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明NO誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的作用不依賴于PI3P的產(chǎn)生，也驗(yàn)證了在UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中NO的作用在PI3P的下游。

圖4 WM和LY對(duì)SNP誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的影響Fig.4 Effects of WM and LY on SNP－induced stomatal closure

3 討論

近年來(lái)，大量證據(jù)已表明新型信號(hào)分子PI3P和NO廣泛參與植物生長(zhǎng)發(fā)育和響應(yīng)生物和非生物脅迫刺激的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程［7－13，21－27］。在氣孔運(yùn)動(dòng)中，研究也表明NO介導(dǎo)ABA、茉莉酸、水楊酸、乙烯、二氧化碳、暗和UV－B輻射等多種刺激誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉［7－9，14－19］；PI3P也參與ABA、暗、二氧化碳和UV－B輻射誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程［28－31］。但是，目前關(guān)于植物細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中NO和PI3P之間的相互關(guān)系卻并不清楚。本文結(jié)果首次表明在UV－B輻射誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中NO的作用在PI3P的下游（圖2—4）。

多數(shù)植物白天氣孔開(kāi)放，這是由于到達(dá)地表的太陽(yáng)光的主要成分紅光和藍(lán)光一方面通過(guò)影響保衛(wèi)細(xì)胞的光合作用而促進(jìn)氣孔開(kāi)放，另一方面它們作為環(huán)境信號(hào)通過(guò)其受體也誘導(dǎo)氣孔開(kāi)放。植物白天氣孔的開(kāi)放一方面保證了植物光合作用所需二氧化碳的供應(yīng)，又同時(shí)促進(jìn)了植物體水分的喪失，因此植物白天氣孔的開(kāi)放程度必須維持在一個(gè)適宜的水平。那么，這種在白天調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)度處在適宜水平的調(diào)節(jié)因子是什么至今并不清楚。本文（圖2）和前人研究結(jié)果［28，31］顯示，在單純可見(jiàn)光下抑制PI3P的形成均能一定程度地促進(jìn)氣孔開(kāi)放，說(shuō)明單純可見(jiàn)光下保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)PI3K仍維持一定的活性，其催化產(chǎn)物PI3P一定程度抑制了可見(jiàn)光誘導(dǎo)的氣孔開(kāi)放?？梢?jiàn)，PI3P是調(diào)節(jié)白天葉片氣孔開(kāi)度處在適宜水平的一種重要的調(diào)控因子。其次，本文（圖2）和以前的研究［31］也表明UV－B輻射通過(guò)促進(jìn)PI3P的產(chǎn)生而誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，該結(jié)果進(jìn)一步暗示在自然光照下，到達(dá)地表的太陽(yáng)光中的UV－B輻射通過(guò)促進(jìn)PI3P的產(chǎn)生進(jìn)一步抑制可見(jiàn)光誘導(dǎo)的氣孔開(kāi)放?？梢?jiàn)，在自然光照下，UV－B與紅光和藍(lán)光等可見(jiàn)光的作用相互拮抗從而使植物在白天的氣孔開(kāi)度處在一個(gè)適宜的水平，在該過(guò)程中PI3P起著重要的作用。

雖然大量證據(jù)已表明PI3P和NO均廣泛參與植物許多過(guò)程的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)［7－13，21－27］，但是關(guān)于它們之間的關(guān)系卻并不清楚。本文結(jié)果顯示抑制PI3P的形成抑制了UV－B誘導(dǎo)的保衛(wèi)細(xì)胞NO產(chǎn)生（圖3）和氣孔關(guān)閉（圖2），而且外源NO能夠逆轉(zhuǎn)PI3P形成抑制劑對(duì)UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的抑制效應(yīng)（圖2），但PI3P形成抑制劑并不影響NO誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉（圖4）。這些結(jié)果均說(shuō)明在UV－B誘導(dǎo)蠶豆氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中NO的作用在PI3P的下游，該結(jié)果與Kolla和Raghavendra［30］在二氧化碳誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉中的研究結(jié)果相一致，暗示它們之間的這種關(guān)系可能具有一定的普遍性。由于UV－B誘導(dǎo)蠶豆保衛(wèi)細(xì)胞NO的形成來(lái)源于NR途徑［32－33］，因此本文結(jié)果也暗示PI3P可能通過(guò)調(diào)控NR的活性來(lái)誘導(dǎo)植物體內(nèi)NO的形成。然而，關(guān)于PI3P通過(guò)何種機(jī)制調(diào)控植物體內(nèi)NR的活性仍有待進(jìn)一步研究。

關(guān)于UV－B誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，前人的研究已表明依賴于UV－B受體UVR8的信號(hào)通路、異三聚體G蛋白、胞質(zhì)堿化、乙烯和H2O2均參與UV－B誘導(dǎo)保衛(wèi)細(xì)胞NO的形成［17－19，32－33］。本文結(jié)果又表明PI3P也參與UV－B誘導(dǎo)保衛(wèi)細(xì)胞NO的形成，但是在該過(guò)程中它們之間的相互關(guān)系尚需進(jìn)一步闡明。

4 結(jié)論

在UV－B輻射誘導(dǎo)蠶豆表皮條氣孔關(guān)閉的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中，NO的作用在PI3P的下游。但是，關(guān)于PI3P通過(guò)何種機(jī)制調(diào)控植物NR途徑來(lái)源的NO形成仍有待進(jìn)一步探明。

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〔責(zé)任編輯 王 勇〕

The interactions of PI3P and NO in UV－B－induced stomatal closure of broad bean

FAN Caiming，WANG Jing，HU Jie，HE Junmin＊
（School of Life Sciences，Shaanxi Normal University，Xi'an 710119，Shaanxi，China）

By stomatal bioassay and measurement of endogenous nitric oxide（NO）level in guard cells，the interactions of NO and phosphatidylinositol 3－phosphate（PI3P）［the product of phosphatidylinositol 3－kinase（PI3K）］in UV－B－induced stomatal closure were studied in the epidermal strips of abaxial surface of broad bean（Vicia faba L.）leaves.The results showed that both the NO production in guard cells and stomatal closure induced by UV－B were significantly inhibited by PI3Kinhibitors wortmannin（WM）and LY294002（LY）.Meanwhile，exogenous NO－releasing compound sodium nitroprusside（SNP）could completely reverse the inhibitory effect of LY and WM on the UV－B－induced stomatal closure，and WM and LY could not inhibit exogenous SNP－induced stomatal closure of broad bean.These results indicate that PI3Pacts upstream of NO in the signal transduction pathway of UV－B－induced stomatal closure of broad bean.

phosphatidylinositol 3－phosphate；nitric oxide；UV－B radiation；stomatal closure；broad bean

Q952.5

：A

1672－4291（2015）06－0065－06

10.15983／j.cnki.jsnu.2015.06.365

2015－06－29

國(guó)家自然科學(xué)基金（31170370）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（GK200901013）

樊彩明，男，碩士，研究方向?yàn)橹参锛?xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。E－mail：494670520＠qq.com

＊通信作者：賀軍民，男，教授，博士生導(dǎo)師。E－mail：hejm＠snnu.edu.cn