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植物の気孔応答全体を調和させる:光ストレス時の迅速な葉間伝達

Coordinating the overall stomatal response of plants: Rapid leaf-to-leaf communication during light stress

Research Article

Sci. Signal. 20 Feb 2018:
Vol. 11, Issue 518, eaam9514
DOI: 10.1126/scisignal.aam9514

Amith R. Devireddy1, Sara I. Zandalinas2, Aurelio Gómez-Cadenas2, Eduardo Blumwald3, and Ron Mittler1,*

1 Department of Biological Sciences, College of Science, University of North Texas, 1155 Union Circle #305220, Denton, TX 76203-5017, USA.
2 Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural, Universitat Jaume I, Campus Riu Sec, Castello de la Plana E-12071, Spain.
3 Department of Plant Sciences, University of California, Mailstop 5, One Shields Avenue, Davis, CA 95616-5270, USA.

* Corresponding author. Email: ron.mittler@unt.edu

要約

植物キャノピーは、光収集アンテナの空中線列として機能する。最大収率を達成するため、この線列の個々の葉および線列全体として、光強度や質の自然の変動に迅速に適応する必要がある。過度の光ストレスは、水分喪失を最小限にするために気孔と呼ばれる葉の孔の閉鎖を引き起こす。われわれは、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)植物の、光に直接曝されない葉を含むキャノピー内の異なる葉が、迅速な全身性シグナルを送受信することにより光ストレスに応答して気孔閉鎖を調和させることを見出した。この応答は、植物ホルモンのアブシジン酸とジャスモン酸を必要とし、活性酸素種(ROS)産生の急速な自己伝播性波により媒介された。さらに、この応答は、ROS生成NADPHオキシダーゼRBOHDと、アニオンチャネルSLAC1、GHR1(ガード細胞過酸化水素耐性1)、およびリポキシゲナーゼ1(LOX1)などの種々の気孔調節因子をコードする遺伝子の機能に依存していた。われわれの発見は、変動する光強度に対するキャノピーの全体応答を最適化し、植物が高度に動的で調和された生物として機能することを明らかにする。

Citation: A. R. Devireddy, S. I. Zandalinas, A. Gómez-Cadenas, E. Blumwald, R. Mittler, Coordinating the overall stomatal response of plants: Rapid leaf-to-leaf communication during light stress. Sci. Signal. 11, eaam9514 (2018)

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