Plant Physiology: 植物激素茉莉酸调控叶片气孔的发育

植物激素是植物体内重要的生长调节物质，广泛参与调控植物的生长发育和环境适应性。茉莉酸（Jasmonate，JA）是一类非常重要的脂类激素，前人研究表明JA参与调控植物叶片气孔的开关状态进而影响植物的抗性反应。然而，JA是否参与调控叶片气孔的发育等过程呢？目前还未见相关报道。

版纳植物园植物分子生物学研究组和植物环境适应性研究组与云南大学生命科学学院陈小兰副教授课题组合作发现，外源施加JA可显著抑制野生型拟南芥子叶和真叶的气孔密度。此外，JA还可显著降低气孔发育增强的突变体植物（如tmm-1和sdd1-1等）叶片的气孔密度和气孔排列状态。相反的是，当植物内源JA信号被阻断以后，相关的突变体植物（如coi1-2和coi1-16）气孔发育增强，表现为气孔密度大以及气孔发育相关的标记基因表达增强等。进一步研究发现JA信号下游转录因子MYC2、MYC3和MYC4（MYC2/3/4）蛋白负调控叶片气孔的发育，当MYC2/3/4功能缺失以后植物叶片气孔发育也明显增强。此外，myc2/3/4三突变体的气孔发育对JA处理不敏感，表明JA负调控气孔发育完全依赖于MYC2/3/4蛋白。遗传学实验表明，JA激活的转录因子MYC2/3/4负调控叶片气孔的发育依赖于SPCH和FAMA等气孔发育相关的蛋白。基因表达分析发现，MYC2/3/4负调控SPCH和FAMA基因的表达。

相关研究结果于近期以Jasmonate negatively regulates stomatal development in Arabidopsis cotyledons为题在植物学主流SCI期刊Plant Physiology （五年IF=7.428）上正式发表，博士研究生韩笑和胡彦如研究员为该文的共同第一作者，余迪求研究员和陈小兰副教授为该文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、云南省应用基础研究计划、中科院青年创新促进会和中国科协“青年人才托举工程”等项目的资助。

茉莉酸激素负调控叶片气孔发育