氣孔保衛(wèi)細胞壁彈性模量ε與pH的關(guān)系.pdf

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

2、它在保衛(wèi)細胞的體積變化中起著怎樣的作用，目前尚無研究。 本實驗以蠶豆為實驗材料，運用細胞壓力探針技術(shù)在不同pH值下對單個保衛(wèi)細胞的彈性模量進行了直接測定，發(fā)現(xiàn)：(1)保衛(wèi)細胞壁在相同pH(4.50)下隨著氣孔開度的增加(5.55μm增加到15.20μm)，彈性模量發(fā)生了相同趨勢的變化(20.95bar增加到87.78bar)。(2)相似的氣孔開度(8.43μm與9.76μm)下隨著保衛(wèi)細胞壁的酸化(pH8.60到pH6.50)，

3、彈性模量有明顯的下降(從70.98bar下降為56.90bar)。 在氣孔運動中，一方面通過調(diào)節(jié)保衛(wèi)細胞滲透勢改變膨壓來使保衛(wèi)細胞體積發(fā)生改變，一方面通過調(diào)節(jié)保衛(wèi)細胞壁pH值改變保衛(wèi)細胞壁的彈性模量來加強滲透勢的作用效果，比單一調(diào)節(jié)滲透勢更容易使保衛(wèi)細胞產(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)機制簡化且更加可靠的途徑。從保衛(wèi)細胞通過調(diào)控細胞壁pH值改變細胞壁彈性模量的角度來分析氣孔運動機理，對于完善氣孔運動機理假