植物孔隙管理。免费技术图书馆新闻

植物毛孔控制

10.07.2021

来自维尔茨堡朱利叶斯马克西米利安大学 (JMU) 的科学家们找到了一种使用光脉冲远程控制植物叶片毛孔的方法。

植物的叶子表面有小孔，称为气孔。它们帮助植物调节用于光合作用的二氧化碳供应。它们还可以防止干旱期间过多的水分流失和枯萎。

气孔被两个保护细胞包围。如果这些细胞的内部压力下降，它们会削弱并关闭毛孔。如果压力升高，细胞就会分开，毛孔就会扩大。因此，气孔的运动受到保护细胞的调节。这些细胞中的信号通路非常复杂，很难直接影响它们的工作。

然而，研究人员设法通过将光敏开关引入烟草植物的防御细胞来做到这一点。这项技术是从光遗传学借来的。它已成功用于动物细胞，但尚未实现其在植物细胞中的应用。

科学家们使用来自藻类 Guillardia theta 的光敏蛋白作为电灯开关，即来自管视紫红质组的 ACR1 阴离子通道。响应光脉冲，开关作用于气孔的保护细胞，它们失去内部压力，减弱，毛孔在 15 分钟内关闭。

通过获得控制植物孔隙的能力，可以在保护细胞中培养具有更多阴离子通道的培养物。如此配备的植物应更快地关闭气孔，以应对即将到来的炎热天气，从而更好地应对干旱时期。

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