上海交大PNAS：生長素抑制氣孔發育
日期：2014-07-09 09:09:53
氣孔是由扁平上皮細胞（pavement cells）特化而成的特殊結構，廣泛存在于植物的地上部分，是植物與環境進行氣體和水分交換的重要通道。氣孔打開時，植物吸入光合作用所需的CO2，同時允許來自根部的水分蒸發（蒸騰作用）。如果水分蒸騰過多，圍繞氣孔的兩種細胞會將氣孔關閉。由此可見，不論是植物的光合作用，還是全球碳循環和水循環，氣孔都起到了重要的影響。
生長素Auxin是人們鑒定的首個植物激素，也是最重要的植物激素之一。生長素調節著植物生長和發育的方方面面，例如胚胎發育、器官生成、以及植物對環境的應答等等。這種激素主要通過在組織或器官間不對稱分布，來發揮自己的作用。
然而，迄今為止人們還不清楚，生長素是否也參與了氣孔發育的調控。日前，上海交通大學的研究團隊經過深入研究發現，生長素能夠抑制氣孔的發育，這一成果于七月七日提前發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。文章的通訊作者是上海交通大學生命科學技術學院的楊洪全教授。
植物需要根據不斷變化的環境條件，調整自己的各種生理學過程。調節氣孔形成，可以有效優化光合作用的效率，提高植物的適應能力。
研究人員發現，生長素對氣孔發育進行負調控。這種激素能夠通過調控子MONOPTEROS（MP），抑制葉肉中氣孔蛋白編碼基因STOMAGEN的表達。進一步研究顯示，MP可以直接結合STOMAGEN啟動子中的生長素響應元件。
這項研究向人們展現了植物激素與多肽信號對氣孔發育的調控機制，有助于進一步理解生長素和調控因子在植物生長發育中起到的作用。
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