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河南大學(xué)宋純鵬教授課題組在植物氣孔關(guān)閉調(diào)控機(jī)理研究中取得進(jìn)展
2020年10月13日，New Phytologist在線發(fā)表了河南大學(xué)作物逆境適應(yīng)與改良國家重點實驗室宋純鵬教授為通訊作者題為“COP1 Promotes ABA‐Induced Stomatal Closure by Modulating the Abundance of ABI/HAB and AHG3 Phosphatases”的研究論文。
植物氣孔在響應(yīng)環(huán)境脅迫以控制水分蒸騰和調(diào)節(jié)光合作用所需的氣體交換方面具有重要作用。植物激素脫落酸（ABA）促進(jìn)氣孔關(guān)閉，并抑制光誘導(dǎo)的氣孔開放。擬南芥E3泛素連接酶COP1在ABA介導(dǎo)的氣孔關(guān)閉中發(fā)揮作用。然而，其中的分子機(jī)制仍需進(jìn)一步探究。
利用酵母雙雜交實驗鑒定與COP1相互作用的ABA信號組分，并通過生化、分子和遺傳研究以闡明COP1在ABA信號中的調(diào)節(jié)作用。
在光照和黑暗條件下，cop1突變體對ABA觸發(fā)的氣孔關(guān)閉均不敏感。COP1與擬南芥A進(jìn)化枝PP2C磷酸酶（type 2C phosphatases）ABI/HAB組和AHG3相互作用，并使其泛素化，從而觸發(fā)其降解。ABA增強了COP1介導(dǎo)的PP2C降解。ABI1和AHG3中的突變部分挽救了cop1氣孔表型和OST1的磷酸化水平，OST1是ABA信號中的一種關(guān)鍵SnRK2型激酶。
該研究結(jié)果表明，COP1通過調(diào)節(jié)一組A進(jìn)化枝PP2Cs的穩(wěn)定性來促進(jìn)ABA介導(dǎo)的氣孔關(guān)閉，為ABA與光信號組分之間的互作調(diào)節(jié)氣孔運動提供了新的信息。