保卫细胞

摘要： 为获取高质量的大麦幼苗胚芽鞘保卫细胞以进行转录组相关研究,以大麦品种Morex的幼苗胚芽鞘为实验材料,分别对胚芽鞘表皮条撕取方法和保卫细胞分离方法进行优化。结果表明,通过“刮压”技术,不仅可以获得完整的大麦胚芽鞘表皮条,而且缩短了获取的时间;利用纤维素酶R-10与离析酶R-10制备酶解液,同时在酶解液中加入转录抑制剂,并结合表皮条“穿孔”进行辅助酶解,发现酶解温度为30°C、酶解时间为水浴1.5 h时,可以获取大量具有活性的大麦胚芽鞘保卫细胞。

摘要： 2021年11月,《Journal of Integrative Plant Biology》在线发表了中国科学院植物研究所乐捷课题组题为“Arabidopsis F-BOX STRESS INDUCED 4 is required to repress excessive divisions in stomatal development”的研究论文。模式植物拟南芥FOUR LIPS(FLP)是最早被发现的气孔发育调控基因之一。FLP作为MYB转录因子,通过对CYCA2;3、CDKB1;1、CDKA;1基因转录调控参与气孔发育后期细胞分裂,确保保卫细胞母细胞只发生一次分裂,产生一对保卫细胞.

摘要： 由上海交通大学农业与生物学院叶文秀助理教授与冈山大学Yoshiyuki Murata教授牵头,联合上海交通大学卢江教授、日本名古屋大学Toshinori Kinoshita教授、日本明治大学Hanae Kaku教授和Naoto Shibuya教授等组成的研究团队,近日在美国科学院院刊《PNAS》在线发表了研究论文,阐明了困惑学界多年的关于植物与病原真菌围绕植物气孔发生的攻防机制。

摘要： 为了让学生更清晰地观察到细胞中叶绿体和线粒体的形态和分布,研究选取了葫芦藓(Funar?ia hygrometrica)以及8种野生植物和10种蔬菜作为实验材料,对"观察叶绿体"实验材料和取材方法进行了探索和改进;同时,从选材、染液浓度和染色方法等方面对"观察线粒体"实验进行了探索,并提出相关建议.结果表明:除葫芦藓外,观察叶肉细胞叶绿体的最佳材料为野菊(Dendranthema indicum)、小飞蓬(Conyza canadensis)、春菜(Lactuca sativa)、油麦菜(Lactuca sp.)、鱼腥草(Houttuynia cordata)等植物;观察保卫细胞中叶绿体的最佳材料是长寿花(Kalanchoe blossfeldiana)、春菜、小飞蓬、油麦菜、白菜(Brassica pekinensis)以及鱼腥草,叶绿体较大且清晰;用质量分数为0.6％的健那绿染液染色,采用引流法,观察口腔上皮细胞以及葱、洋葱表皮细胞线粒体效果更佳.

摘要： 2020年2月12日,山东大学生命科学学院白明义研究组报道了植物甾醇类激素——油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和过氧化氢(H2O2)相互依赖促进保卫细胞中的淀粉降解,进而促进气孔开放的研究结果。研究显示,野生型植物气孔中的淀粉在见光后迅速降解,而在BR缺失和不敏感突变体的气孔中淀粉大量富集,且见光后不能降解,使得气孔不能正常开放。

摘要： [目的]本文研究了入侵植物加拿大蓬(Erigeron canadensis)挥发油通过模拟挥发和淋溶2种途径对豌豆保卫细胞的遗传毒害和致死效应,探讨毒性效应的作用机理,为加拿大蓬的有效防治以及合理开发利用提供参考.[方法]以豌豆(Pisum sativum)叶片下表皮保卫细胞为受体材料,用不同剂量加拿大蓬挥发油经不同途径处理后检测细胞死亡率和核畸变率的变化,并以泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK和6种干扰剂分别预处理后检测挥发油胁迫下保卫细胞的死亡率.[结果]加拿大蓬挥发油经2种途径均可导致保卫细胞死亡率和核畸变率显著上升(P＜0.05),细胞死亡率与挥发油处理剂量间存在显著的剂量效应关系(P＜0.01);处理剂量相同时淋溶途.径的细胞死亡率和核畸变率总体高于挥发途径(P＜0.05);Z-VAD-FMK和6种干扰剂均可有效缓解挥发油诱导的保卫细胞死亡(P＜0.05).[结论]加拿大蓬挥发油经2种途径均可诱导豌豆保卫细胞发生核畸变并大量死亡,且淋溶途径的致畸致死效应较强.这种现象属于Caspase依赖性的细胞凋亡,ROS、NO和Ca2+参与了这一过程的信号转导调节.

摘要： 保卫细胞通过调节气孔开关,控制植物水分蒸腾和CO2吸入,在植物生长发育中发挥重要作用.气孔正常开关与保卫细胞壁特性、组成密切相关.随着细胞壁相关分子遗传学、生物化学研究的深入,以及分析模型的引入,研究者对保卫细胞壁特性和组成在气孔运动中作用的研究逐渐深入.综述了保卫细胞壁不均一特性的最新研究进展,包括不均一特性在气孔开放运动中的重要作用、进化上的保守性和发育形成过程;同时分别论述了保卫细胞壁中纤维素、木葡聚糖、果胶、木质素和细胞壁松弛因子等组分在维持气孔保卫细胞功能中的作用,重点关注分子遗传学和生物化学领域的相关研究进展;并展望了保卫细胞壁影响气孔运动功能的分子机制研究的发展方向,以期为保卫细胞壁的遗传改良提供思路.

摘要： 吊竹梅具有清热利湿和凉血解毒等作用,为探索β-氨基丁酸(BABA)对吊竹梅气孔开度的影响,以MES缓冲液为对照,设置10μM、100μM、250μM三个浓度处理吊竹梅叶片下表皮,在不同信号转导抑制剂处理下,观察其对吊竹梅气孔运动的影响.结果表明,BABA可以诱导气孔关闭.L-抗坏血酸(AsA)、Ca2+螯合剂(EGTA)、Ca2+通道抑制剂(LaCl3)、还原型谷胱甘肽(GSH)、细胞壁过氧化物酶抑制剂(SHAM)、NO清除剂(c-PTIO)、硝酸还原酶抑制剂(NaN3)和NO合成酶抑制剂(L-NAME)等信号抑制剂逆转了BABA诱导的气孔关闭.综上,NO、活性氧和Ca2+参与了BABA诱导的气孔关闭过程.

摘要： [目的]探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)挥发油对粮食作物玉米(Zea mays L.)保卫细胞的化感效应及其作用机制.[方法]以玉米叶片下表皮保卫细胞为对象,研究了土荆芥挥发油的毒性作用.[结果]经挥发油处理后保卫细胞核形态变化,细胞活性显著降低,细胞核畸变率和死亡率随处理剂量或时间的增加而显著升高(P＜0.05).保卫细胞经TUNEL检测呈阳性,与土荆芥挥发油单独作用相比,挥发油和泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK共同作用后细胞活性显著升高,表明土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞出现了Caspase依赖性的细胞凋亡;Ca2+通道抑制剂LaCl3、Ca2+螯合剂EGTA、硝酸还原酶抑制剂NaN3、NO合成酶抑制剂L-NAME、活性氧清除剂AsA或过氧化氢酶CAT等可缓解土荆芥挥发油的细胞毒性.[结论]土荆芥挥发油对玉米保卫细胞有显著的细胞毒性,诱导保卫细胞发生Caspase依赖性的细胞凋亡,NO、ROS和Ca2+等信号分子参与了土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞凋亡的信号调节过程.

摘要： 目的：探讨染色体药性的生物学效应。方法：对四倍体和二倍体盾叶薯蓣阴叶和阳叶保卫细胞叶绿体的超微结构及数目进行比较。 结果：四倍体叶片保卫细胞中的叶绿体数目为(23.93±3.19)个,较二倍体的多74.00％。四倍体叶绿体长(6.39μm)与宽(3.14μm)、基粒宽(1.11μm)、基粒数(30.88个)、每基粒的片层数(36.90个)、基粒片层所占面积比(47.23％)及类囊体膜的折叠指数(0.49),较二倍体的(5.49μm、2.62μm、0.55μm、18.17个、18.15个、21.73％、0.29)分别大16.39％、19.85％、101.82％、69.95％、75.76％、76.56％、68.97％;但其基质片层和淀粉粒所占面积比分别为50.09％、2.68％。较后者的(61.15％、16.96％)分别小18.09％、84.20％。前者阴叶的较其阳叶的分别大31.10％、14.73％、48.31％、19.64％、17.85％、39.81％、13.04％,淀粉粒所占面积比也较阳叶的大49.30％;而后者的则分别大62.68％、70.10％、13.73％、42.27％、48.63％、82.42％、76.19％、76.82％。但前者阴叶的基质片层所占的面积百分比较其阳叶的小11.32％;后者的却小21.83％。结论：其叶片保卫细胞叶绿体的大小数目及形态结构因染色体倍性及光照的不同而存在明显差异。

摘要： 水孔蛋白(aquaporin,water channel)，水分吸收、运输的主要通道，广泛分布于动 植物体中。在植物方面，水孔蛋白的发现使研究人员对于植物的水分生理有了更深入的认识。它主要分布在植物细胞质膜和液泡膜上，即PIPs(plasma membrane intrinsic proteins)和TIPs(tonoplast intrinsic proteins)。在器官水平上，主要分布在与水分吸收、运输、散失有关的部位，如：根尖，根毛区，叶脉维管束等。除了利用水孔蛋白的表达量来调控水分的通透性以外，水孔蛋白的活性可受磷酸化调节，细胞内富含水孔蛋白的囊泡和质膜之间的再分布也可能参与植物细胞水分透性的调节。蚕豆叶片保卫细胞中有水孔蛋白的表达，并且对于水分进出保卫细胞，调节气孔运动具有重要的作用。但其透水活性及活性调节，以及表达调控尚需进一步的研究。

摘要： 本发明提供了一种分离单子叶植物保卫细胞的方法，包括以下步骤：(1)取小麦种子，诱导萌芽；(2)步骤(1)中的小麦种子生长到第一片叶未展开前，将胚芽鞘从种胚处剪断、剥离，将胚芽鞘纵切均分成两半，撕取表皮条；(3)将步骤(2)制得的表皮条置于酶解液中进行酶解；(4)清洗步骤(3)制得的表皮条；(5)将洗好的表皮条置于显微镜下镜检。本发明所述方法，通过使用含有较少类型细胞的小麦胚芽鞘，撕取表皮细胞，再经酶解液的酶解处理，经酶解处理后的胚芽鞘经过清洗，最终获得了高纯度、高活性的哑铃形的小麦保卫细胞，分离出的保卫细胞可用于转录组、蛋白质组和代谢组学研究。

摘要： 单分子水平实时观测植物气孔保卫细胞膜蛋白分布和动态的方法，涉及生物技术领域。该方法包括以下步骤：A、获得荧光标记目的基因的转基因材料；B、以全内反射荧光显微镜获取保卫细胞膜蛋白的实时影像；C、通过Image J软件将所得时间序列图像进行处理；D、通过Matlab R2014a对目的蛋白进行单颗粒追踪分析，确定单个蛋白聚合体的动态；E、计算气孔保卫细胞膜蛋白在细胞质膜上的停留时间；F、对目的蛋白的停留时间参数进行高斯拟合，确定目的蛋白的停留时间及变化。此方法具有提高成像的信噪比，可进行高分辨率的观测，成像速度快，活体可视化及可重复性高的优点。本发明在植物基因功能研究中具有实际应用价值。

摘要： 本发明提供了一种测定生菜保卫细胞蔗糖转化酶活力的方法，包括一个制备生菜保卫细胞原生质体的步骤；所述的生菜保卫细胞的分离是通过酶解离法进行的；一个提取生菜保卫细胞原生质体蛋白质的步骤；将获得的得到的生菜保卫细胞原生质体通过丙酮沉淀法提取；一个对测定生菜保卫细胞原生质体蛋白质的步骤，所述的测定是通过考马斯亮蓝G‑250法测定的；一个测定蔗糖转化酶活力的步骤；得到的保卫细胞通过酶联的方法测定酶化学反应的产物即葡萄糖含量，根据所产生的葡萄糖量、反应时间，保卫细胞的蛋白质含量计算蔗糖转化酶的活性。本发明解决了现有技术中测定生菜保卫细胞蔗糖转化酶活力困难的技术问题。

摘要： 本发明是关于一种离子流测试液及其制备方法，以及保卫细胞离子流的测试方法。所述离子流测试液的组成为：45‑55mM KCl溶液；8‑12mM CaCl2溶液；45‑55mM NaCl溶液；8‑12mM MgCl2溶液；25‑35mM MES溶液；15‑25mM Na2SO4溶液。本发明的离子流测试液具有配制方便，稳定性好，价格低廉的特点；该测试液可用于非损伤微测技术测定植物叶片保卫细胞表面的离子流速。

摘要： 本发明提供了一种植物保卫细胞特异性干旱诱导型启动子及其应用，所述启动子具有如SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。本发明通过检测转基因拟南芥中GUS基因的表达情况，证实了所述启动子具有植物保卫细胞特异性，并且在干旱胁迫下能增加GUS基因在植物保卫细胞中的表达量。因此，所述启动子可用于制备转基因植物和进行植物转基因育种，能有效提高转基因植物的抗旱能力，在植物抗旱基因工程育种方面具有广阔的应用。

摘要： 本发明涉及基因工程技术领域，具体公开了玉米Zm00001d029151基因在调控保卫细胞形态建成方面的应用，所述Zm00001d029151基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，在保卫细胞特异表达，参与调控保卫细胞细胞壁的加厚过程。本发明中的Zm00001d029151基因用于调控哑铃形保卫细胞的形态建成，对于探索玉米气孔保卫细胞形态建成的分子机制、改良玉米的抗逆性，具有重要的理论意义和实际应用价值。

摘要： 本发明涉及植物基因工程领域，具体提供的一种保卫细胞特异性启动子，含有如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列，所述启动子具有极强的活性，且具有高特异性，仅在植物的保卫细胞中特异性表达，如幼苗植株的子叶和新叶中保卫细胞，成熟植物的轮座叶的保卫细胞、茎上叶片的保卫细胞、茎的保卫细胞上特异性表达，将有利于研究保卫细胞的结构和功能，进一步有利于分析植物气孔，为培育耐、抗逆性如干旱、低温、病害的作物中具有重要的意义，具有重大的应用价值和市场前景。

摘要： 本发明公开了梨保卫细胞钾离子吸收通道基因PbrKAT1及其应用，该基因为具有如SEQ ID No.1所示核苷酸序列的DNA分子，或与SEQ ID No.1具有85％以上同源性，且编码调节植物保卫细胞中钾离子吸收转运及抗盐相关蛋白的DNA分子。本发明提供的梨保卫细胞钾离子吸收通道基因PbrKAT1，经电生理学功能验证具有吸收转运钾离子及受到胞外钠离子抑制的特性。本发明提供的PbrKAT1基因为调控植物钾离子的吸收转运，调控气孔保卫细胞的运动，提高植物耐盐性，有利于植物抗盐机制的研究，从而降低农业生产成本，提高农业经济效益。

摘要： 一种快速定位蛋白质在植物叶片保卫细胞中位置的方法，本发明属于蛋白质在植物细胞中的定位方法领域，具体涉及蛋白质在植物保卫细胞中的定位方法领域。本发明的目的是为了解决传统方法进行蛋白质亚细胞定位的周期较长、操作复杂等问题。本发明的快速定位蛋白质在植物叶片保卫细胞中位置的方法为：一、植物表达载体的构建，二、植物叶片保卫细胞的分离，三、保卫细胞的转化，四、保卫细胞孵育培养，五、保卫细胞中蛋白质的定位。本发明提供的方法用于蛋白质在植物保卫细胞中的定位。

摘要： 单分子水平实时观测植物气孔保卫细胞膜蛋白分布和动态的方法，涉及生物技术领域。该方法包括以下步骤：A、获得荧光标记目的基因的转基因材料；B、以全内反射荧光显微镜获取保卫细胞膜蛋白的实时影像；C、通过Image J软件将所得时间序列图像进行处理；D、通过Matlab R2014a对目的蛋白进行单颗粒追踪分析，确定单个蛋白聚合体的动态；E、计算气孔保卫细胞膜蛋白在细胞质膜上的停留时间；F、对目的蛋白的停留时间参数进行高斯拟合，确定目的蛋白的停留时间及变化。此方法具有提高成像的信噪比，可进行高分辨率的观测，成像速度快，活体可视化及可重复性高的优点。本发明在植物基因功能研究中具有实际应用价值。