北京大学发表植物气孔免疫方面综述论文

• 全文链接

关键词：

来源：

Ad植物微生物

全文链接：

//agri.nais.net.cn/topic/downloadFile/497ace57-1efb-483a-a844-382eb58ebe61

来源地址：

https://mp.weixin.qq.com/s/grcLw6PYRAtsQM3mSKZL-Q

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2023-12-07

摘要：

调控气孔运动是植物与病原体相互博弈的重要策略之一，它直接关系宿主植物的抗病性和病原菌的致病性。植物-病原菌互作下的气孔运动是个高度动态和复杂的过程，并且气候因素又加剧了其复杂性，也直接影响了病原菌致病和宿主植物免疫。近年来，植物-病原菌互作调控气孔运动的分子机制取得了重要研究进展。11月30日，侯书国课题组在Molecular Plant期刊发表了题为Small holes, big impact: stomata in plant-pathogen-climate epic trifecta的综述论文。该综述全面总结了近年来气孔免疫分子调控机制的重要研究进展，深入讨论了气孔在植物-病原菌-气候三位一体中的重要作用，重点阐述了由病原相关分子模式、效应因子和宿主植物细胞因子调控的气孔动态变化，以及气候变化如何通过调节气孔行为影响植物与病原菌的相互作用。研究气孔免疫机制，为未来通过调节气孔免疫提高作物抗性，从而提高粮食产量。气孔对气候变化的响应也有助于制定气候控制策略，以应对不断加剧的全球气候变化。4亿多年前，绿色植物开始逐渐从水生逐渐向陆生演化。植物陆地化以后，其叶肉细胞仍然浸泡在充满水的细胞外基质中，并通过防水的角质层保护免受外界环境影响。根部通过吸收土壤中的无机矿物质和水分，并通过维管系统将其运送到地上器官。此外，植物通过叶片表面的微小的开孔吸收大气中的二氧化碳（CO2）以满足其有机碳的需求，这些开孔被称为气孔，由表皮中的一对保卫细胞包围。光合作用介导了将碳同化为有机化物和产生氧气。与此同时，由于植物叶片和周围大气之间的蒸汽压差异，植物组织中的水分通过气孔向外界蒸腾。植物通过调节气孔运动以维持水蒸腾和碳吸收的平衡，从而实现最佳生长状态。在理想的环境条件下，气孔运动主要受到光的节律性调节。白天气孔在光的刺激下打开，吸收CO2进行光合作用；在夜晚光合作用停止，气孔关闭以最小化水分损失。然而，植物周围的环境复杂多变，比如光强、温度、土壤湿度（如干旱和洪涝）、土壤盐碱化、空气湿度以及温室气体浓度的持续变化，以及病原微生物和食草昆虫的侵袭。这些环境压力显著影响植物的生长、发育和生殖。因此，植物演化出了多种机制来应对和适应这些环境挑战，而调节气孔运动是其中的关键机制之一。此外，气孔的发育模式也对塑造植物响应不断变化的环境条件起着至关重要的作用。比如，适当的气孔密度对植物有效平衡水分维持和高效光合作用至关重要。并且气孔发育模式还影响植物抵御微生物和昆虫的攻击。