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MAPK途径极其复杂,上图显示该途径的调控网络,来自维基百科
油菜素内酯(Brassinosteroids)的研究呈现火热的态势,目前已经由生理现象的描述全面转向机理探讨。油菜素内酯在植物的生长发育中发挥着重要的作用,缺失合成油菜素内酯基因的植株突变体在生长中往往有不同的缺陷,如种子萌发率降低、矮化乃至死亡。油菜素内酯也能调控植物气孔的发育过程,但机制一直不够明朗。
最近卡耐基研究所的Kim等人发现油菜素内酯可以通过GSK3介导的MAPK途径调控气孔的密度和分布,他们的研究论文“Brassinosteroid regulates stomatal development by GSK3-mediated inhibition of a MAPK pathway”于2012年发表在Nature的第482期。他们的研究发现缺失Br合成能力的突变体叶片气孔较多且分布不均衡;当Br存在时气孔合成受阻。这项研究证明了Br在气孔发育的直接调控作用,为理解激素调节的植物发育机理提供了一个生动的案例。
植物的气孔发育除受到植株自身激素的调控外,还与外界的光照、湿度和二氧化碳有关。大气中约40%的二氧化碳和二倍于大气含水量的水分都会经过气孔,这些原料帮助植物完成两大重要的生理代谢过程,光合作用和蒸腾失水。但缺失Br为什么还能促进气孔的合成呢?1996的Cell和2007年的Plant Cell都对这个问题进行了探讨,加上现在2012年的这篇Nature好像都在说是“如何的”,而没有回答“为什么是”的问题。Br缺失影响植株的生长,较多的气孔难道可以增大植株对外界环境的适应能力?叶片较密的气孔使植株调节水分代谢和光合同化碳的能力增强,这难道是进化上的适应策略?我不知道这个现象的生态学意义到底是什么。
Brassinosteroid regulates stomatal development by GSK3-mediated inhibition of a .pdf
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GMT+8, 2024-5-17 19:44
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