十．胞外ATP通过异源G蛋白α亚基和ROS促进拟南芥气孔的开放

三磷酸腺苷（ATP）是胞内最重要的能量分子，也是植物细胞重要的信号分子。近年来发现ATP也在胞外空间存在，胞外的ATP（eATP）在植物生长、发育和胁迫忍耐中起到重要作用。因此胞外ATP的作用备受大家关注。

河北师范大学尚忠林实验研究了eATP对拟南芥气孔开闭的调控作用，发现eATP对G蛋白、活性氧（ROS）、胞质Ca²⁺及质膜H⁺-ATP酶等重要分子和离子都有影响，但是AMP和ADP对气孔的运动没有影响。ATP促进的气孔开放的过程被NADPH氧化酶抑制剂所阻止，或者被脱氧剂DTT所抑制。非损伤微测技术发现ATP可以诱导保卫细胞Ca²⁺的内流及H⁺的外流，为阐明ATP的作用机制提供了直接的证据。研究结果说明eATP促进气孔的开放可能涉及到异源的G蛋白、ROS、胞质Ca²⁺和质膜H⁺-ATPase。

本文利用非损伤微测技术、激光共聚焦成像技术等先进研究手段，从多方面研究了eATP对气孔的影响机理，为ATP通过ROS等调节离子的流动提供了研究范例，尤其是直接研究单个保卫细胞的离子流速。

图注：胞外ATP引起了拟南芥野生型材料保卫细胞的Ca²⁺内流和H⁺外流，而突变体没有变化。（此图中的正值表是内流，负值表示外流）

HaoLH, et al.Extracellular ATP promotes stomatal opening of Arabidopsis thaliana through heterotrimeric G protein a subunit and reactive oxygen species. Molecular Plant, 2011, doi: 10.1093/mp/ssr095. （2010 IF 4.296）

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