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小G蛋白和脂滴代谢在气孔发育和功能建成中的重要作用

作者:迈其生物

来源:BioArt植物

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气孔作为植物与与外界进行气体交换的主要门户,在光合作用作为农作物产量形成和在节水抗逆介导农作物稳产的基础生理过程中起重要作用。气孔发育与功能的异常对植物的生长、发育和生存,进而对农业生产的影响十分显著。作为一种多功能细胞器,脂滴(lipid droplet)普遍存在于真核细胞和部分原核细胞中,参与脂质稳态维持、细胞能量代谢、物质运输以及信号转导等过程。在动物中,脂滴积累和功能异常往往伴随着肥胖、非酒精性脂肪肝和动脉粥样硬化等多种代谢性疾病的发生。在植物中,油料作物的种子含有丰富的甘油三酯等中性油脂,是食用油的重要来源,也是潜在的可再生能源。种子萌发后的幼苗生长发育依赖于脂滴的动员。近年来,脂滴在花粉管发育以及植物抗逆等过程中的作用也逐渐受到重视。最近有研究表明,气孔张开过程中,脂滴中所存储的三酰甘油通过脂解途径的激活被水解合成ATP,但是脂滴是否在气孔形成过程中起作用尚不清楚。

近日,武汉大学杂交水稻全国重点实验室梁允宽教授团队在The Plant Cell杂志上发表了题为The Arabidopsis Rab protein RABC1 affects stomatal development by regulating lipid droplet dynamics的研究论文,揭示小G蛋白和脂滴代谢在植物气孔发育和功能建成中的重要作用。该研究首次明确了脂滴丰度在气孔发育过程中具有显著的动态变化。