植物信号系统──它在功能整合与适应环境中的作用

高等植物是由多层次结构（细胞、组织、器官）组成，在多变环境下生活的开放系统。各部位的处境不同，分工各异。因而它们之间必需通过信号传递进行信息交换才能协调整株的行为、适应外界的变化。植物信号具有多种形式，如化学信号、电波信号与水力信号等。本文主要以乙酰胆碱在信号传递中的功能为例证阐述植物的信号系统。

乙酰胆碱在调节植物行为中的作用

动物体内，乙酰胆碱（ＡＣｈ）是一种重要的神经递质。它参与神经突触之间以及神经突触与肌肉之间的信号传递。近些年来，ＡＣｈ和胆碱能系统的其它成员在植物界都已找到并且分布很广。它们在植物的多种行为（生长、发育、运动、代谢等）上发挥着类似激素的调节作用。Ｄａｒｗｉｎ曾提出有些敏感植物执行的快速运动不是膨压运动所能胜任，认为由电波传递与原生质收缩来承担。近来还有人提出：植物体内的电波传递与原生质收缩要有ＡＣｈ这神经递质参加。我室近几年来在丝瓜的向触性快速运动以及甘薯的气孔运动的机理研究中给这两项建议得出确切的实验证明。

草莓叶片和叶柄再生体系的建立

以红丰和宝交早生品种的组培苗为试材,初步建立了叶圆盘和叶柄片段植株再生体系。红丰的芽苗再生能力高于宝交早生,叶圆盘的再生频率高于叶柄片段,叶圆盘下表面(背面)接触培养基比上表面(正面)更有利于再生。AgNO3有利于芽苗再生,在接种叶圆盘前加入主要刺激芽苗的直接再生,而在愈伤组织形成后加入则主要提高再生频率。再生芽苗在三角瓶中容易生根,移苗入土后生长正常。

乙酰胆碱协同剂对蚕豆保卫细胞原生质体内向钾电流的调节作用

用膜片钳全细胞记录方式研究了乙酰胆碱对蚕豆保卫细胞原生质体内向钾电流的作用与机理。发现乙酰胆碱的协同剂———烟碱和毒蕈碱分别促进内向钾电流 30 %～ 40 %。EGTA处理能有效减弱毒蕈碱对内向钾电流的促进效应 ,但不影响烟碱对内向电流的促进效应。这些结果提示 。

微丝、微管抑制剂及周期性电脉冲对豌豆幼苗韧皮部运输的影响

高等植物韧皮部运输是否只靠源库间的膨压差来推动,其中有无原生质的参加,一直是有争议的问题.60年代初,阎隆飞等首先在烟草韧皮部鉴定出肌动球蛋白.阎隆飞和刘国琴最近又在芹菜韧皮部鉴定出微管蛋白和类动蛋白(kinesin-like protein).过去对韧皮部蛋白(P-蛋白)能否执行运输功能颇有争议,最近也在其中找到了与运动有关的蛋白质,这引起研究运输的生理学家的极大兴趣.微丝、微管是高等植物细胞的基本组分.在丝瓜卷须快速弯曲运动中,接受刺激的部位与发生快速运动的部位之间需要有电波传递,电波所到之处,原生质发生收缩运动.已经在丝瓜卷须中鉴定出肌动蛋白和肌球蛋白.用专一性抑制剂的研究也表明,发生收缩运动的组分是微丝.表明植物原生质的运动与动物类似,受“神经-肌肉机制”的调控.Wayne的研究表明,细胞内的电波传递会干扰肌动蛋白和肌球蛋白相互作用,使胞质环流停止.我们最近的研究结果表明,周期性电脉冲减弱玉米苗韧皮部对^(14)C-同化物的运输,但并不影响^(32)P在木质部的运输,提示电脉冲刺激很可能是作用于韧皮部的微丝、微管 因此,我们设想运输韧皮部(transport phloem)筛管中微丝和微管的生理活动参与韧皮部运输.本试验利用微丝、微管特异抑制剂和周期性电脉冲抑制微丝和微管的生理活动,进而?

乙酰胆碱及其拮抗剂对蚕豆保卫细胞内向钾电流的调节作用

用膜片钳全细胞记录方式记录蚕豆保卫细胞原生质体内向钾电流 ,结果发现 ,低浓度乙酰胆碱处理促进内向钾电流 ,高浓度乙酰胆碱处理则抑制内向钾电流 .乙酰胆碱受体的拮抗剂d 管箭毒和阿托品分别抑制的内向钾电流约 30 % ;同时使用d 管箭毒和阿托品则抑制 6 0 %～ 75 %的内向钾电流 ,四乙铵离子处理不影响乙酰胆碱调节的内向钾电流 .以上结果表明 。