Новый ген-транспортер, регулирующий транспирацию растений

При стрессе от нехватки воды растения закрывают устьица (поры в эпидермисе), чтобы предотвратить потерю воды при транспирации. Каждое устьице окружено парой замыкающих клеток, которые меняют форму для открытия или закрытия пор, обмениваясь различными биологическими материалами. Таким образом, замыкающие клетки играют ключевую роль в испарении воды, реагируя на условия окружающей среды и стресс. Однако механизмы, контролирующие открытие и закрытие устьиц, до конца не изучены.

Исследовательская группа по открытию генов PSC идентифицировала новый ген-транспортер, который экспрессируется в замыкающих клетках и контролирует открытие и закрытие устьиц. Группа обнаружила, что при дефиците этого гена замыкающие клетки с трудом закрываются, что приводит к усиленной транспирации.

• Используя тепловизионную съемку для наблюдения за транспирацией у Arabidopsis thaliana, исследователи установили, что транспирация усиливалась у мутантов с геном AtABCG22, который принадлежит к семейству генов транспортеров ABC.
• Устьица у этого мутанта легко открываются, что ведет к повышенной транспирации. При ограничении полива мутант увядал раньше, чем дикий тип растения.
• AtABCG22 экспрессируется в надземных листьях и особенно в замыкающих клетках устьиц.
• Когда белок AtABCG22 вводили в клетки лука и культивируемые растительные клетки, белок локализовался в клеточных мембранах. Это указывает на то, что AtABCG22 участвует в транспорте биологических материалов в замыкающие клетки или из них.

Если механизмы, регулирующие открытие и закрытие устьиц, будут полностью выяснены, это может дать новые знания для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и адаптации сортов к засушливым условиям.