气孔是植物表皮的特殊结构，在调节植物与外界气体和水分交换过程中发挥着重要作用，直接影响了植物光合和蒸腾两个植物基本生理进程。气孔是原表皮细胞经过一系列的不对称分裂和对称分裂以及多次细胞命运决定和细胞分化形成的，因而气孔发育的调控也成为近些年研究细胞分裂和分化的理想模型和热点。已知多肽和油菜素内酯作为信号物质调控气孔的发生和分布，但参与众多植物组织、器官的发生和发育的重要植物激素——生长素是否参与气孔的发育调控还没有报道。 

　　中科院植物研究所乐捷研究组利用荧光蛋白标记DII-VENUS和DR5:VENUS对气孔发育全过程中气孔世袭细胞中生长素水平进行了动态跟踪。研究发现，生长素水平的下降促进气孔发育中由不对称分裂进入对称分裂的转化，进而形成具有2个保卫细胞的气孔功能结构。生长素运输抑制剂处理可引起冗余气孔的发生和其排布格局的改变；通过对生长素向外运输载体蛋白和信号途径突变体的研究，进一步确定生长素参与了气孔的发育和分布调控。结果表明，气孔的发育除了受到了多肽-受体和油菜素内酯的调控之外，还受到生长素的精细调控。 

　　研究成果由乐捷研究组与气孔发育研究专家Fred Sack教授及多位生长素研究领域方面的专家合作完成。研究论文已在Nature Communications期刊发表（doi:10.1038/ncomms4090），植物所为第一完成单位，Fred Sack教授和乐捷研究员为共同通讯作者。 

　　研究得到了中科院知识创新工程重要方向性项目、科技部“973”项目和国家自然科学基金的资助。  

　　（中科院植物分子生理学重点实验室供稿） 

图：气孔发育中细胞分裂和分化与生长素水平动态变化密切相关。 

　　论文链接：http://www.nature.com/ncomms/2014/140127/ncomms4090/full/ncomms4090.html