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角質影響植物氣孔排列 中研院發現調控機制

2021/12/7 19:29(12/8 09:20 更新)
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(中央社記者吳欣紜台北7日電)角質是植物體抵抗外界的首道物理性防線,中央研究院發現,轉錄蛋白MYB16會影響角質發育進而影響氣孔排列,涉及水分散失,未來可望運用相關研究提高作物極端氣候適應力。

中央研究院植物暨微生物學研究所助研究員何金敏研究團隊近日釋出最新研究成果,發現蛋白MYB16在植物氣孔生成時扮演重要角色,會影響角質生成、氣孔排列,研究成果已於今年10月刊登在「植物細胞」(Plant Cell)。

何金敏今天接受中央社記者訪問時指出,氣孔位於葉子的表皮,是二氧化碳進入植物體內行光合作用的重要通道,而角質是植物體抵抗外界的第一道物理性防線,這兩個特徵在植物陸地化的過程中扮演著不可或缺的角色。

何金敏說,研究團隊最開始針對葉子發育進行研究,進而搜集一群表皮幹細胞,並從中發現轉錄蛋白MYB16有特別表現,後續針對這個轉錄因子研究。

何金敏指出,為了維持良好的光合作用速率,氣孔在葉表皮上都是單一排列,而早在40年前科學家就曾在大麥的突變體中觀察到角質發育會促使氣孔呈群聚狀,但潛在的機制仍不清楚。

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這次研究則發現,若太早產生角質層,會造成表皮變硬,氣孔排列錯誤,影響植物生長。何金敏說,「時間很重要」,在植物氣孔的原始細胞生成時,就必須抑制蛋白MYB16,來減少角質的生成,以維持表皮層的適當結構和生物力學以形成適當的氣孔排列。

何金敏說,閉合的氣孔及角質都是葉片防止水分散失的重要器官,未來可望利用改變葉表皮氣孔數量及角質的發育來提高植物、作物在極端氣候下的適應力。(編輯:管中維)1101207

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