1、花粉質膜離子通道在調控花粉管生長中起重要的作用。本研究主要以砂梨‘豐水’品種為試材，研究了梨花粉管鈣通道在花粉管生長中的調控及其作用，主要結果如下:
　　1.研究了質膜超極化激活鈣通道與花粉發(fā)育的關系。在花粉中鑒定到與花粉管相似的超極化激活鈣通道。不過，花粉質膜超極化激活的鈣通道電流密度比花粉管小，但單通道的開放頻率扣電導率均不變，因此推斷，花粉中該通道電流較小的原因是由于花粉中該通道蛋白表達較低。此外，該通道的表達特性還與花粉發(fā)

2、育的時期，花粉是否水合以及花粉管生長長度密切相關。
　　2.研究了cAMP對花粉管鈣通道的調控作用。cAMP在調控花粉管生長中起重要作用，但是其作用機制還不清楚。本研究用膜片鉗技術證明，cAMP可以直接增強梨花粉管質膜超極化激活鈣通道的開放頻率，增大穿過細胞膜的鈣電流。cAMP對離子通道的作用位點是在細胞內而不是細胞外。cAMP類似物cGMP不能激活鈣通道。cAMP對鈣通道的激活有電壓依賴性，同時還需要胞內ATP參與。此外，該通道

3、還可以通過單價陽離子K+。cAMP激活的鈣通道對胞內[Ca2+]cyt比較敏感，高濃度的[Ca2+]cyt抑制該通道的開放。
　　3.研究了亞精胺對花粉管生長調控作用的機制。在植物細胞中，亞精胺參與調控多種生理代謝與生長發(fā)育過程。在此，本試驗研究了亞精胺對花粉超極化激活的鈣通道活性的影響。結果表明，亞精胺間接激活花粉超極化激活的鈣通道。在花粉中，亞精胺可被亞精胺氧化酶(Spermidineoxidase)催化氧化形成過氧化氫(H2

4、O2)，而膜片鉗單通道結果表明，過氧化氫可直接激活花粉超極化激活的鈣通道的活性。所以推測，亞精胺通過亞精胺氧化酶產(chǎn)生H2O2，H2O2激活質膜超極化激活鈣通道從而調控花粉管的生長。
　　為進一步證明多胺氧化酶參與調控亞精胺對花粉管超極化激活鈣通道的影響，應用敲除多胺氧化酶基因的擬南芥突變體Atpao3進行遺傳學驗證。在亞精胺處理下，野生型擬南芥花粉的鈣電流增大，而突變體的電流差異不明顯。同時，離體和活體的試驗證據(jù)均顯示，突變體花粉

5、管生長速率下降，種子數(shù)目降低等表型。這些結果都證實了亞精胺是通過多胺氧化酶氧化產(chǎn)生的過氧化氫調控花粉超極化激活的鈣通道活性，從而影響花粉管的生長發(fā)育。
　　4.研究了鞘胺醇-1-磷酸對花粉管生長的調控作用。鞘胺醇-1-磷酸是一種鞘胺醇在鞘胺醇激酶處理下的產(chǎn)物，它作為一種重要的信號分子參與了細胞的分化、增殖和死亡等過程。在植物中的研究表明，它參與了ABA誘導的保衛(wèi)細胞的開關調控過程。本研究證實了鞘胺醇-1-磷酸作為一種外源的信號分子

6、通過異三聚體G蛋白激活花粉質膜超極化激活的鈣通道，使得Ca2+內流增加，調控了花粉管的生長。
　　5.研究了胞內自由鈣對質膜外向K+通道的調控，探討了血紅素對梨花粉管外向鉀通道(outwardKchannel，K+out)的作用。首先在梨花粉管原生質體中鑒定到一種介導鉀外流的通道，全細胞和單通道結果表明，它對細胞內自由鈣濃度敏感。此外，細胞內血紅素直接抑制K+out的通道開放率，但不影響通道本身的電導率。當將細胞內自由鈣濃度提高時

7、，血紅素對K+out抑制作用消失。血紅素與NADPH共同處理可以提高通道的開放率。但是，在血紅素氧化酶(hemeoxygenase，HO)抑制劑SnPP的處理下，即使有NADPH共同作用，血紅素仍然抑制K+out的活性。一氧化碳(CO)是血紅素的代謝產(chǎn)物。CO可直接激活梨花粉管K+out，并且其作用效果有明顯的濃度依賴性，它的激活作用可被K+通道廣譜性抑制劑TEA+抑制。這些證據(jù)提供了調控梨花粉管生長的一個新的途徑，即血紅素和一氧化碳正