[何金敏] 氣孔排列和角質形成的協控作用

氣孔位於葉子的表皮，為二氧化碳進入植物體內行光合作用的重要通道。角質為植物體抵抗外界的第一道物理性防線。此二特徵在植物陸地化的過程中扮演著不可或缺的角色。為了維持良好的光合作用速率，氣孔在葉表皮上均為單一排列。然而早於四十年前科學家就曾在大麥的突變體中觀察到角質發育會促使氣孔呈群聚狀，但潛在的機制尚不清楚。角質形成與氣孔發育是否有關連?又此二者又是如何互相調控的? 本所何金敏實驗室透過異位表達角質發育的主要轉錄蛋白MYB16 來問答這個問題。在氣孔的原始細胞生成時，必需抑制 MYB16，減少角質的生成以維持表皮層的適當結構和生物力學以形成適當的氣孔排列。這說明了生物化學信號和物理性的柔軟度會相互合作以建構出具功能性的組織。因為閉合的氣孔及角質皆為葉片防止水份散失重要的器官，未來可以利用改變葉表皮氣孔數量及角質的發育來提高植物、作物在極端氣候下的適應力。

https://doi.org/10.1093/plcell/koab260

https://doi.org/10.1093/plcell/koab268

https://plantae.org/shao-li-yang-the-plant-cell-first-author/

此論文第一作者為中研院植微所研究助理楊紹立。