首都师范大学最新Nature子刊文章

　　

生物通报道：近年来，大气中的二氧化碳（​CO2）水平在持续升高。这种环境在多种植物中引起了全面的代谢改变。CO2不仅为光合作用提供碳，也是调控气孔运动的重要环境信号，控制着植物水分关系和碳代谢。然而，迄今为止人们还不清楚气孔保卫细胞感知CO2的具体机制。

日前，首都师范大学、加州大学等机构的研究人员对拟南芥进行了深入研究，揭示了植物保卫细胞感知CO2信号的核心通路。这一成果发表在一月二十日的Nature Communications杂志上，文章的通讯作者是加州大学的栾升教授（Sheng Luan）、首都师范大学的李乐攻教授（Legong Li）和湖南大学的罗胜联教授（Shenglian Luo）。

拟南芥是生物学领域最重要的模式生物之一，被广泛用于研究植物生长的调控机制。气孔是植物叶片上的特殊结构，在碳同化、呼吸、蒸腾作用等过程中起着重要的作用。这种保卫细胞形成的微小孔隙，可以帮助植物和环境之间进行气体和水分交换。植物根据环境条件（如光线、湿度和CO2浓度）主动调控气孔的开关，以优化自身的气体交换和水分损失。

研究人员发现，在拟南芥中MATE型转运子RHC1（RESISTANT TO HIGH CO2）将CO2浓度与HT1关联起来。HT1是一种对CO2诱导的气孔关闭进行负调控的蛋白激酶。进一步研究显示，HT1能磷酸化并失活OST1，通过这种激酶影响SLAC1阴离子通道和气孔关闭。（延伸阅读：上海交大杨洪全教授新发PNAS文章）

这项研究结合遗传学、生化和电生理学数据，重建了从CO2到SLAC1的分子路径，为人们展示了保卫细胞CO2信号传导的核心通路。

作者简介：

栾升 1982-1985 中国科学院上海植物生理研究所 硕士；1986-1991 哈佛大学 博士；1995-今 历任美国加州大学柏克利校区助理教授，副教授，教授；南京大学生命科学院 教授

李乐攻 2001-2007：加州大学伯克利分校植物和微生物系，Post-graduated Researcher Type I，II，III， IV 和 V (资深研究人员)；2006.10—：首都师范大学生命科学学院，特聘教授，博士生导师。

罗胜联 湖南大学化学化工学院教授，博士生导师 国家杰出青年基金获得者

 

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A molecular pathway for ​CO2 response in Arabidopsis guard cells