成熟叶片通过植物激素信号与ATML1介导的表皮特异性形成多层屏障的伤口修复机制

来自国际团队的研究人员针对植物成熟叶片表皮损伤修复机制展开研究，发现拟南芥(Arabidopsis)通过ATML1转录因子分步调控中脉细胞转分化为表皮样细胞，形成由角质层蜡质覆盖的木质化-木栓化多层屏障。该过程涉及乙烯-RbohE和茉莉酸-RbohD的跨细胞层时空信号传导，揭示了植物整合激素信号与细胞重编程的新型防御策略，为作物抗逆改良提供新思路。

　　

当叶片受伤时，拟南芥会启动精妙的修复程序——让叶肉细胞"改头换面"变成表皮细胞，构建由木质素-木栓质打底、角质蜡封顶的立体防护罩。这个过程中，表皮发育核心调控因子ATML1像交响乐指挥般分两个乐章协调修复：先是紧贴伤口的保护层1细胞通过乙烯(ethylene)和RbohE产生的活性氧(ROS)信号"卸甲归田"，转型为分泌角质层的表皮细胞并启动程序性死亡，为表层蜡质沉积铺路；接着深层的保护层2细胞在茉莉酸(jasmonic acid)和RbohD驱动下进行木栓化装修，形成类似树皮的防水层。这种跨细胞层的时空调控不仅存在于拟南芥，在烟草和荠菜(Capsella)中也同样适用，暗示这是植物界的通用"创可贴"制造方案。研究揭示了植物如何通过整合激素信号与细胞身份重编程，将普通叶肉细胞改造成多功能修复部队的分子蓝图。