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ATP可作为胞外信号分子调节多种植物生长发育过程,但它对气孔运动的效应及其机制还未完全清楚。本文借助气孔试验及激光扫描共聚焦显微镜技术,研究了胞外ATP (eATP)在暗诱导拟南芥气孔关闭中的作用及其与过氧化氢(H2O2)、一氧化氮(NO)的关系。本文的主要结果如下：1、ATP水解酶三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)、嘌呤受体抑制剂吡哆醛磷酸-6-苯偶氮基-2’,4’-二磺酸(PPADS)和囊泡转运抑制剂Brefeldin A显著抑制暗诱导气孔关闭,ATP、难水解ATP类似物5’-(γ-硫代)三磷酸腺苷(ATPyS)和ADP显著诱导气孔关闭。这些结果显示,来自胞吐作用的eATP由嘌呤受体感受进而介导了暗诱导气孔关闭。2、Apyrase、PPADS和Brefeldin A降低保卫细胞暗诱导H2O2水平,而ATP、ATPγS和ADP提高保卫细胞H2O2水平。H2O2阻止Apyrase、PPADS和Brefeldin A抑制暗诱导气孔关闭的效应,但ATPγS不阻止H202清除剂抗坏血酸(ASA)和H202产生酶NADPH氧化酶抑制剂二苯基碘(DPI)对暗诱导气孔关闭的抑制效应。ATPγS明显诱导野生型和AtrbohD突变体产生H2O2,而且关闭了它们的气孔,但在ASA、DPI处理的野生型和AtrbohF、AtrbohD/F突变体中未见这些效应。上述结果不仅显示H202参与eATP介导暗诱导气孔关闭,而且表明eATP诱导的H202是AtrbohF催化产生的。3、Apyrase、PPADS和Brefeldin A降低保卫细胞暗诱导NO水平,而ATP、ATPyS和ADP增加保卫细胞NO水平。NO阻止Apyrase、PPADS和Brefeldin A抑制暗诱导气孔关闭的效应,但ATPyS不阻止NO清除剂2,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(c-PTIO)和NO产生酶硝酸还原酶(NR)抑制剂钨酸盐(Na2WO4)对暗诱导气孔关闭的抑制效应。ATPyS显著诱导野生型和Nia2-1突变体产生NO,而且关闭了它们的气孔,但在c-PTIO、Na2WO4处理的野生型和Nial-2、Nia2-5/Nia1-2突变体中未见这些效应。上述结果不仅显示NO在eATP下游参与暗诱导气孔关闭,而且表明eATP诱导的NO是Nial依赖的。4、H2O2不诱导c-PTIO、Na2WO4处理野生型和Nia1-2、Nia1-2/Nia2-5突变体气孔关闭,但SNP诱导ASA、DPI处理野生型和AtrbohF、AtrbohD/F突变体气孔关闭。H202不逆转c-PTIO、Na2WO4处理和Nia1-2、Nia1-2/Nia2-5突变对ATPyS诱导气孔关闭的抑制效应,但SNP逆转ASA、DPI处理和AtrbohF、 AtrbohD/F突变对ATPγS诱导气孔关闭的抑制效应。H202和NO检测发现,ATPyS能诱导c-PTIO、Na2WO4处理野生型和Nia1-2、Nia2-5/Nia1-2突变体H2O2含量增加,但不能诱导ASA、DPI处理野生型和AtrbohF、AtrbohD/F突变体NO增加。这些结果清楚的表明NO在H2O2下游参与eATP诱导的气孔关闭。总之,本文的研究显示eATP经过诱导H2O2和NO产生参与暗诱导气孔关闭,其中NO起作用于H2O2的下游。