为了探讨稀土元素对植物生理作用的机制,应用细胞信号转导理论对Ce<4+>诱导悬浮培养东北红豆杉细胞产生的生物学效应进行研究,初步探讨了Ce<4+>诱导不同生物学效应过程的相关信号转导途径,并考察了Ce<4+>诱导红豆杉细胞产生不同生物学效应的动态变化过程、相关生理变化及相关酶活变化.分析了Ce<4+>对细胞氧迸发的诱导作用及其机理,并用特异性药理学抑制剂方法分析了与氧迸发产生相关的信号分子.结果表明,Ce<4+>能够诱导东北红豆杉细胞产生<·>O<,2><->(超氧阴离子)迸发,迸发过程为其特有的四阶段模式:NADPH氧化酶的激活是<·>O<,2><->迸发产生的主要机制,信号分子G-蛋白、Ca<2+>通道和PLC共同介导了Ce<4+>诱导NADPH氧化酶的激活.建立了具有一定生物学意义的Ce<4+>诱导<·>O<,2>迸发随时间变化的过程模型.从细胞信号转导角度对Ce<4+>诱导紫杉醇合成和细胞凋亡的作用机制进行了研究,结果表明,G-蛋白、Ca<2+>通道、PLC和<-><·>O<,2><->都参与了Ce<4+>对这两种生物学效应的诱导调控.时序研究确定了各信号分子在不同生物学效应产生过程中的启动时域:在诱导紫杉醇合成途径中,G-蛋白的启动时域为30-45min,Ca<2+>通道为45-60min,PLC为150-180min,<·>O<,2><->为90-120min;诱导细胞凋亡过程中,Ca<2+>通道和PLC的启动时域都在45-60min.已有结果可以在一定程度上表明Ce<4+>诱导细胞合成紫杉醇和凋亡经历的两条信号传递过程既存在共同点,又存在分支.