题目：NO在蚕豆气孔运动中的双重效应及其生物学意义的研究

研究表明NO作为信号分子介导着许多生物和非生物因子对植物生长发育及生理代谢过程中许多方面的调控。气孔由于其独特的形态结构和生理功能已经成为研究植物细胞信号转导的模式材料，因而NO在气孔运动中的作用也成为人们研究的热点问题。
大量证据表明外源NO释放剂处理能诱导拟南芥、鸭趾草、蚕豆和小麦等多种植物叶片气孔关闭，而且NO作为信号分子也参与了JA、ABA、SA、ETH、暗、UV-B和CO2等多种因子诱导气孔关闭的信号转导过程。然而，也有研究表明NO能够诱导气孔开放。另外，关于NO与活性氧的关系，在气孔运动方面，有研究表明NO诱导气孔关闭与其诱导了保卫细胞活性氧H2O2的产生有关；而在植物衰老方面的研究表明，NO能直接或间接的与活性氧作用而起到清除活性氧的作用。其次，前人的研究结果也显示，同一环境因子如渗透胁迫和紫外辐射等对不同植物或同一植物不同生理状态下的气孔运动也有不同的影响。然而，长期以来人们对导致上述研究结果不一致性的原因却并不清楚。
本文以蚕豆表皮条为实验材料，借助表皮条生物学分析法和激光扫描共聚焦显微镜技术，主要研究了不同浓度和不同种类的外源NO释放剂对不同生理状态下气孔运动的影响及其与保卫细胞内NO和H2O2水平的关系，旨在揭示NO对气孔运动的双重效应与外源NO处理浓度的关系以及不同浓度外源NO处理对细胞内NO和H2O2水平的影响；其次，本文也研究了不同强度UV-B辐射对气孔运动的不同影响与保卫细胞内源NO和H2O2浓度的关系，旨在说明同一环境因子对气孔运动的不同影响的原因。主要实验结果如下：
1.低浓度和高浓度范围内的硝普钠（SNP）和S-亚硝基谷胱甘肽（GSNO）不仅能引起可见光下开放的气孔关闭，而且能够使暗、H2O2或ABA处理下处于关闭状态的气孔的开度进一步减小；中浓度范围内的SNP和GSNO对可见光下开放气孔的开度无显著影响，而能诱导暗、H2O2或ABA处理下处于关闭状态的气孔开放。恢复实验表明高浓度范围的SNP和GSNO处理后的气孔不能再次开放，说明其对保卫细胞造成伤害；中浓度以下SNP和GSNO处理后的气孔能够在光或暗下再次开放或关闭。说明NO不仅能诱导气孔关闭，而且能诱导气孔开放，其决定于外源NO处理浓度。
2.利用激光扫描共聚焦显微镜技术对保卫细胞内NO和H2O2水平的测定结果显示，低浓度范围内的外源SNP和GSNO处理能使可见光下气孔保卫细胞内NO和H2O2含量明显增高，而对暗、H2O2或ABA处理下气孔保卫细胞内NO和H2O2水平有一定程度的促进；中浓度范围内的SNP和GSNO对可见光处理下气孔保卫细胞内的NO和H2O2含量无显著影响，而能够使暗、H2O2或ABA处理下气孔保卫细胞内的NO和H2O2含量明显减小。说明不同浓度的外源NO处理对气孔运动的不同影响与其对保卫细胞内NO和H2O2水平的不同影响有关；同时该结果也暗示低浓度的NO有诱导活性氧产生的作用，而较高浓度的NO则可能通过直接与活性氧作用而起到清除活性氧的作用。
3. 0.8 W/m2的UV-B辐射可显著诱导光下开放的气孔关闭, 0.2 W/m2的UV-B辐射能够显著诱导暗下已关闭的气孔开放。结果说明，UV-B辐射对气孔运动的影响具有双重效应。
4. 0.8 W/m2 UV-B辐射可显著诱导可见光下蚕豆表皮条保卫细胞内源NO和H2O2水平的升高，0.2 W/m2 UV-B辐射可显著诱导暗下蚕豆表皮条保卫细胞内源NO和H2O2水平的降低，表明UV-B辐射对气孔运动的双重效应与其对保卫细胞内源NO和H2O2水平的影响有关。