山東大學(xué)揭示植物激素油菜素內(nèi)酯調(diào)控氣孔運(yùn)動新機(jī)制

2020年2 月12 日，山東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院白明義研究組報(bào)道了植物甾醇類激素——油菜素內(nèi)酯（Brassinosteroid，BR）和過氧化氫（H2O2）相互依賴促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞中的淀粉降解，進(jìn)而促進(jìn)氣孔開放的研究結(jié)果。研究顯示，野生型植物氣孔中的淀粉在見光后迅速降解，而在BR缺失和不敏感突變體的氣孔中淀粉大量富集，且見光后不能降解，使得氣孔不能正常開放。前期研究曾發(fā)現(xiàn)H2O2通過氧化修飾BR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子BZR1參與和促進(jìn)BR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。

該研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了BR和H2O2彼此依賴，促進(jìn)BZR1和1個(gè)bZIP類的轉(zhuǎn)錄因子GBF2相互作用，提高BZR1的轉(zhuǎn)錄活性，誘導(dǎo)氣孔中淀粉β降解酶（BAM1）的表達(dá)，使得淀粉快速降解，進(jìn)而促進(jìn)氣孔開放。該研究揭示了BR和H2O2在氣孔淀粉代謝和氣孔開放中的重要作用，并為淀粉-糖假說提供了有力的支持。