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科学家发现植物用来控制“嘴巴”的机制

大气中二氧化碳(CO2)浓度上升会导致植物气孔关闭,从而严重影响蒸腾失水、光合作用和植物生长。但目前为止,仍然不清楚植物如何感知环境中CO2浓度的变化,而发出气孔打开和关闭的信号。近期,美国、爱沙尼亚和芬兰的科学家发现了一种植物用来指导自身“呼吸”CO2的分子途径。研究成果发表在《Science Advances》期刊,标题为“Stomatal CO2/bicarbonate sensor consists of two interacting protein kinases, Raf-like HT1 and non-kinase-activity activity requiring MPK12/MPK4”。


研究人员发现,在低CO2环境中,一种叫HT1的蛋白激酶磷酸化,并激活下游的负调控蛋白激酶CBC1,迫使气孔两侧的保卫细胞膨胀,使气孔开放尽可能长的时间,以吸收二氧化碳,满足光合作用的需要。当植物感觉到CO2水平增加时,第二种蛋白质复合物MPK4/MPK12会通过与HT1的直接相互作用,抑制HT1及其下游CBC1激酶的活性,致使气孔关闭。研究结果表明,MPK4/12和HT1共同构成了植物CBC1激酶上游长期寻找的气孔CO2/碳酸氢盐传感器。


这项研究不仅为植物呼吸的复杂过程提供了新的见解,也为未来培育更健壮的作物提供了一种新的可能性。


论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq6161


注:此研究成果摘自《Science Advances》期刊原文章,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。


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2024-2030年中国二氧化碳行业市场全景评估及投资前景规划报告
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