氣孔是植物表皮的特殊結(jié)構(gòu)，在調(diào)節(jié)植物與外界氣體和水分交換過程中發(fā)揮著重要作用，直接影響了植物光合和蒸騰兩個植物基本生理進(jìn)程。氣孔是原表皮細(xì)胞經(jīng)過一系列的不對稱分裂和對稱分裂以及多次細(xì)胞命運(yùn)決定和細(xì)胞分化形成的，因而氣孔發(fā)育的調(diào)控也成為近些年研究細(xì)胞分裂和分化的理想模型和熱點(diǎn)。已知多肽和油菜素內(nèi)酯作為信號物質(zhì)調(diào)控氣孔的發(fā)生和分布，但參與眾多植物組織、器官的發(fā)生和發(fā)育的重要植物激素——生長素是否參與氣孔的發(fā)育調(diào)控還沒有報(bào)道。

　　中國科學(xué)院植物研究所樂捷研究組利用熒光蛋白標(biāo)記DII-VENUS和DR5:VENUS對氣孔發(fā)育全過程中氣孔世襲細(xì)胞中生長素水平進(jìn)行了動態(tài)跟蹤。研究發(fā)現(xiàn)，生長素水平的下降促進(jìn)氣孔發(fā)育中由不對稱分裂進(jìn)入對稱分裂的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而形成具有2個保衛(wèi)細(xì)胞的氣孔功能結(jié)構(gòu)。生長素運(yùn)輸抑制劑處理可引起冗余氣孔的發(fā)生和其排布格局的改變；通過對生長素向外運(yùn)輸載體蛋白和信號途徑突變體的研究，進(jìn)一步確定生長素參與了氣孔的發(fā)育和分布調(diào)控。結(jié)果表明，氣孔的發(fā)育除了受到了多肽-受體和油菜素內(nèi)酯的調(diào)控之外，還受到生長素的精細(xì)調(diào)控。

　　研究成果由樂捷研究組與氣孔發(fā)育研究專家Fred Sack教授及多位生長素研究領(lǐng)域方面的專家合作完成。研究論文已在Nature Communications期刊發(fā)表（doi:10.1038/ncomms4090），植物所為第一完成單位，F(xiàn)red Sack和樂捷為共同通訊作者。

　　研究得到了中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重要方向性項(xiàng)目、科技部“973”項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金的資助。