脯氨酸调节植物气孔运动的作用及其机理初探开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

气孔的主要作用是控制植物内部与外界环境的气体交换，如光合作用吸收co2、水分蒸发等。

鉴于气孔开放关系到植物吸收空气中的co2以及光合作用的顺利进行，任何影响气孔开度的因素都可能影响到净光合速率，进而提高作物的产量。

因此深入研究能够促进植物光合作用、生长发育等的各类因素，尤其是再运用到产量、产值大的农作物（比如苹果）上就具有非常重要的意义。

2. 研究的基本内容和问题

1目标确认脯氨酸是否能通过调节保卫细胞的Ca2 含量而影响气孔的开放。

2实验的关键问题（1）黑暗条件下,脯氨酸能否能促进气孔开放；（2）黑暗条件下,脯氨酸能否降低保卫细胞的Ca2 含量；（3）脯氨酸能否抑制外源Ca2 所诱导的气孔关闭；（4）脯氨酸能否降低外源Ca2 处理下保卫细胞的Ca2 含量。

3. 研究的方法与方案

1实验方案按上述思路设计4个实验（实验材料为拟南芥叶片下表皮）：（1）脯氨酸促进黑暗条件下拟南芥气孔开放；浓度实验：黑暗处理4 h后，设置对照，0.01、0.05、0.5和5 mm 5个处理，处理1 h后观察气孔开度。

时间进程实验：选取0.5 mm浓度脯氨酸和对照两个处理，每30 min观察一次气孔开度，共观察1.5 h。

（2）脯氨酸降低黑暗条件下拟南芥保卫细胞ca2 含量；处理：0.5 mm浓度脯氨酸和对照，观察保卫细胞ca2 每2 min动态变化（荧光测定法）。

4. 研究创新点

如上所述，在气孔运动机理的研究对象中还未出现过脯氨酸。

本实验就旨在探索脯氨酸对气孔运动的调节作用，并进一步从钙信号切入探索脯氨酸调控气孔运动的机制。

这不仅有助于揭示脯氨酸在植物体内新的生理功能，而且有助于揭示植物气孔运动调节的新机制。

5. 研究计划与进展

本课题预期进展与进度安排如下：（1）2017.02-2017.06查阅相关文献资料，学习各种实验技术，进行较为简单的实验（1）和（3）；（2）2017.09-2018.02购得实验材料和确定实验场地后，继续完成实验（2）和（4）；（3）2017.12-2018.02整理实验数据，撰写文献综述与开题报告。

（4）2018.02-2018.06撰写论文、答辩。