新发现的激素有助于防止植物脱水

日本RIKEN可持续资源科学中心(CSRS)的研究人员发现了一种小型激素，可以在土壤中没有水的情况下帮助植物保持水分。该研究发表于4月4日的“自然”杂志上，展示了当水稀缺时，肽CLE25如何从根部移动到叶子，并通过关闭叶子表面的孔隙来帮助防止水分流失。

在动物中，肽激素是小的氨基酸链，它们在血液中移动，有助于在环境变化时保持身体平衡。例如，当您的血压低时，您的身体会产生激素血管加压素，血管加压素在血液中循环并起到缩小动脉的作用，从而使您的血压恢复到正常水平。

植物也有激素 - 称为植物激素 - 但科学家对它们的了解却少得多。RIKEN CSRS的植物科学家想知道是否有任何植物激素对物理 - 非生物胁迫有反应。正如第一作者Fuminori Takahashi所解释的那样，“虽然我们知道植物中的一些肽激素介导细胞发育，但直到现在还没有人发现任何可以调节对脱水等物理应激的反应。”

研究小组首先研究了在根部和ABA中合成的CLE肽，这种激素已知在叶子中积累并帮助闭合毛孔以应对干旱胁迫。将许多CLE肽应用于植物根部表明仅CLE25导致叶中ABA增加和孔闭合。该团队确定这两个事件之间的联系是制造ABA所需的酶的增加。除了这种人为情况外，他们还发现，受到脱水胁迫的植物根部的CLE25水平增加，导致相同的结果。接下来的问题是CLE25是否会通过植物循环系统。

在活细胞中检测功能性肽激素非常困难，因为其量很小。“我们解决了这个问题，”Takahashi说，“通过使用高灵敏度质谱系统，并开发一种筛选系统，可以识别从根到射的移动多肽。”通过这项技术，研究人员能够标记CLE25分子并观察它们从根部到叶子的运动，表明它确实是一种移动荷尔蒙，并且它可能与叶子中的其他分子相互作用产生ABA。

在研究CLE25在到达叶片后如何诱导ABA合成之前，该团队创建了缺乏CLE25或ABA的突变植物，并进行了几项对照实验，证实了他们的发现。特别是，在仅仅3小时的脱水后，没有CLE25的植物已经显示出比对照植物少7倍的叶ABA并且失去了更多的水。最后，研究小组检查了几个突变体，发现叶片中的BAM1 / BAM3受体是CLE25和ABA产生之间的联系。

现在他们已经发现了CLE25肽激素，并确定了它如何帮助植物保持水分，团队相信这只是一个开始。作为高桥指出，“我们的研究绝对具有在现实世界中的应用，并应有助于该拿在移动肽系统的优点非生物胁迫抗性作物发展的植物。”

RIKEN CSRS的团队已经在这方面有自己的计划。“首先，”Takahashi解释说，“我们正在研究比天然更有效的抗变形肽。其次，我们正致力于将功能性肽与肥料混合，以提高田间作物的抗旱性。”

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。