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基于膜片钳技术研究微量元素Cu对洋葱表皮细胞膜上K~+通道电流的影响

王新刚  
【摘要】: 本论文通过膜片钳(Patch clamp)系统研究洋葱表皮细胞钾离子通道电流的表现特征。在电极外液中加入不同浓度铜离子后,利用钾离子通道电流得变化情况,判断出铜元素对离子通道电流的影响。本论文主要研究内容为: 1)调节渗透压,并寻找影响细胞活性的各参数之间的关系。通过在基本溶液中加入甘露醇调节其渗透压,以便在酶解细胞壁时可以获得活性较高的细胞原生质体。植物细胞原生质的获取与酶解浓度,酶解时间,离心速度及离心时间之间的关系。植物细胞的细胞壁是实现封接的一大障碍,利用酶酶解细胞壁,获得原生质体。利用酶处理过后的细胞原生质体进行膜片封接实验,原生质体的活性是成功与否的关键因素。获得酶解浓度-时间以及离心速度-时间的最优化组合对原生质体的活性有重要的意义,也是下一步实验的前提。 2)在电极外液中加入不同浓度的铜离子后对封接后电流的影响。向电极外液中加入不同浓度的氯化铜后,观察铜离子对封接后的电流曲线的影响,利用数据分析软件Origin7.0分析数据得到激活电导,电流幅度等与脉冲电压的关系曲线。对比实验中,在电极内液中加入低浓度的铜离子,观察其对钾离子通道电流的影响。验证实验中,在电极外液中加入低浓度的钡离子,观察钡离子是否为内向钾离子通道电流的抑制剂,验证实验记录的电流是否为内向钾离子通道电流。 钾离子通道是生物体上存在最为广泛的离子通道之一,研究外界环境改变对钾离子通道电流的影响及其原因等方面的分析,对从离子通道方面研究农作物的抗胁迫机制有着重要的意义。膜片钳技术将人们对离子通道的活动认识提高到分子水平,通过记录离子通道的电流变化的情况,可以判断出离子通道的开关状态,从而得到植物针对胁迫的反应。


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