植物葉片氣孔是植物與外界環(huán)境進(jìn)行水分和氣體（CO2、O2）交換的門戶。氣孔開度的大小直接影響植物與環(huán)境水分及氣體交換的速率。因此,氣孔開放和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)直接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。在干旱條件下,植物通過(guò)合理調(diào)節(jié)氣孔開度以防止水分過(guò)度散失,使植物能夠更好地應(yīng)對(duì)干旱脅迫。氣孔運(yùn)動(dòng)是通過(guò)氣孔保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的,保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜的鉀離子通道和陰離子通道的活性調(diào)節(jié)在氣孔保衛(wèi)細(xì)胞滲透壓調(diào)節(jié)的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。玉米作為重要的糧食作物,其產(chǎn)量的提高受干旱脅迫的嚴(yán)重制約,而有關(guān)玉米氣孔運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制的研究卻十分有限。本論文圍繞玉米葉片氣孔運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)理這一重要科學(xué)問(wèn)題,綜合應(yīng)用分子生物學(xué)、細(xì)胞生理學(xué)和電生理學(xué)技術(shù)與方法,對(duì)玉米保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜鉀離子通道和陰離子通道的功能進(jìn)行了鑒定分析,進(jìn)而對(duì)它們的活性調(diào)節(jié)機(jī)制以及在氣孔運(yùn)動(dòng)中的作用進(jìn)行了分析研究。玉米氣孔復(fù)合體由兩個(gè)啞鈴形的保衛(wèi)細(xì)胞及其側(cè)翼的一對(duì)副衛(wèi)細(xì)胞組成。利用電生理的實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)玉米保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜鉀通道進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,內(nèi)向鉀通道對(duì)胞外K+濃度、胞外pH和胞內(nèi)pH變化十分敏感,并且.其活性受到ABA和Ca2+的調(diào)節(jié);外向鉀通道對(duì)胞外K+濃度和胞內(nèi)pH... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：122 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．丨離子通道／轉(zhuǎn)運(yùn)體參與氣孔開放和關(guān)閉過(guò)程（Ｐａｎｄｅｙｅｔａｌ．，２００７）??左邊和右邊分別顯示參與擬南芥氣孔開放和關(guān)閉過(guò)程的保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜和液泡膜離子通道／轉(zhuǎn)運(yùn)體

植物鉀通道由多個(gè)跨膜的ａ－亞基組成，每個(gè)亞基具有多個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和１？２個(gè)Ｐ－ｌｏｏｐ結(jié)構(gòu)域，??每個(gè)Ｐ－ｌｏｏｐ結(jié)構(gòu)域都包含Ｋ＋選擇性基序ＧＹＧＤ／Ｅ，在有活性的多聚體鉀通道中，四個(gè)環(huán)狀Ｐ－ｌ〇〇ｐ??結(jié)構(gòu)形成具有Ｋ＋選擇性的孔道結(jié)構(gòu)（圖１．２）。模式植物擬南芥中主要有Ｓ／ｗ＆〃、ＴＰＫ和Ｋｉｒ－ｌｉｋｅ??三種類型的ａ－亞基鉀通道家族（Ｌｅｂａｕｄｙ?ｅｔ?ａｌ．，２〇〇７；?Ｖｅｒｙ?ａｎｄ?Ｓｅｎｔｅｎａｃ，?２〇〇３）。??Ｓｈａｋｅｒ?ＴＰＫ?ＫＵＰ／ＨＡＫ／ＫＴ?ＣＰＡ??Ｎ－ｔｅｒ?＾ｎｋｙ?Ｎ－ｔｅｒ?ＥＦ?Ｎ－ｔｅｒＬ／?１０－１４?ＴＭＳ？?Ｎ＊ｔｅｒ?１０－１４?ＴＭＳ？??Ｋ＊?ｃｈａｎｎｅｌ?ＩＲ，?ＯＲ?ＷＲ?？，丨＾咖丨％?＝?Ｎａ．Ｈ＊?ｏｒ?Ｋ＊／Ｈ＊?ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ??ｖｏｌｔａｇｅ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄ??圖１．２植物鉀通道／轉(zhuǎn)運(yùn)體家族結(jié)構(gòu)模式圖（Ｌｅｂａｕｄｙ?ｅｔａｌ．，?２００７；?Ｖｅｒｙ?ａｎｄ?Ｓｅｎｔｅｎａｃ，２００３）??圖中灰色所示為細(xì)胞膜，黑色方塊所示為跨膜區(qū)，曲線所示為非跨膜區(qū)：Ｎ－ｔｅｒ，Ｎ－端：Ｐ．?Ｐ－ｌｏｏｐ結(jié)構(gòu)域；ＣＮＢＤ，環(huán)??核苷酸結(jié)合域；Ａｎｋｙ．錨定蛋白結(jié)構(gòu)域；ＫＨＡ，ＫＨＡ結(jié)構(gòu)域：ＩＲ．內(nèi)向整流鉀通道；ＯＲ．外向整流鉀通道；ＷＲ．弱??整流鉀通道；ＥＦ，ＥＦ結(jié)構(gòu)域。??汾知／？鉀通道是最早在分子水平鑒定到的植物鉀通道，因與果蠅鉀通道的高度序列??相似性而命名。植物Ｓ／ｗｆｅｒ鉀通道由４個(gè)ａ－亞基組成

植物鉀通道由多個(gè)跨膜的ａ－亞基組成，每個(gè)亞基具有多個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和１？２個(gè)Ｐ－ｌｏｏｐ結(jié)構(gòu)域，??每個(gè)Ｐ－ｌｏｏｐ結(jié)構(gòu)域都包含Ｋ＋選擇性基序ＧＹＧＤ／Ｅ，在有活性的多聚體鉀通道中，四個(gè)環(huán)狀Ｐ－ｌ〇〇ｐ??結(jié)構(gòu)形成具有Ｋ＋選擇性的孔道結(jié)構(gòu)（圖１．２）。模式植物擬南芥中主要有Ｓ／ｗ＆〃、ＴＰＫ和Ｋｉｒ－ｌｉｋｅ??三種類型的ａ－亞基鉀通道家族（Ｌｅｂａｕｄｙ?ｅｔ?ａｌ．，２〇〇７；?Ｖｅｒｙ?ａｎｄ?Ｓｅｎｔｅｎａｃ，?２〇〇３）。??Ｓｈａｋｅｒ?ＴＰＫ?ＫＵＰ／ＨＡＫ／ＫＴ?ＣＰＡ??Ｎ－ｔｅｒ?＾ｎｋｙ?Ｎ－ｔｅｒ?ＥＦ?Ｎ－ｔｅｒＬ／?１０－１４?ＴＭＳ？?Ｎ＊ｔｅｒ?１０－１４?ＴＭＳ？??Ｋ＊?ｃｈａｎｎｅｌ?ＩＲ，?ＯＲ?ＷＲ?？，丨＾咖丨％?＝?Ｎａ．Ｈ＊?ｏｒ?Ｋ＊／Ｈ＊?ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ??ｖｏｌｔａｇｅ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄ??圖１．２植物鉀通道／轉(zhuǎn)運(yùn)體家族結(jié)構(gòu)模式圖（Ｌｅｂａｕｄｙ?ｅｔａｌ．，?２００７；?Ｖｅｒｙ?ａｎｄ?Ｓｅｎｔｅｎａｃ，２００３）??圖中灰色所示為細(xì)胞膜，黑色方塊所示為跨膜區(qū)，曲線所示為非跨膜區(qū)：Ｎ－ｔｅｒ，Ｎ－端：Ｐ．?Ｐ－ｌｏｏｐ結(jié)構(gòu)域；ＣＮＢＤ，環(huán)??核苷酸結(jié)合域；Ａｎｋｙ．錨定蛋白結(jié)構(gòu)域；ＫＨＡ，ＫＨＡ結(jié)構(gòu)域：ＩＲ．內(nèi)向整流鉀通道；ＯＲ．外向整流鉀通道；ＷＲ．弱??整流鉀通道；ＥＦ，ＥＦ結(jié)構(gòu)域。??汾知／？鉀通道是最早在分子水平鑒定到的植物鉀通道，因與果蠅鉀通道的高度序列??相似性而命名。植物Ｓ／ｗｆｅｒ鉀通道由４個(gè)ａ－亞基組成


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