植物肽激素为水流产生不同的细胞结构

通过植物的水流对我们的食物供应至关重要：没有适当的水流，植物不能进行光合作用，或生长或可靠地生产花，果实或种子。水从特定结构内流过根部，通过茎到叶，其蒸发受到称为气孔的微孔的调节。所有的水传导结构都是由严格控制的发育序列产生的：细胞必须分裂，以便在正确的时间在正确的位置产生必要的细胞类型。但是，关于如何控制这些复杂的发展过程的许多细节仍不清楚。

大阪大学的研究人员与中国，德国和日本的实验室合作，揭示了控制植物细胞发育的机制拼图中的关键部分。研究小组发现，肽激素是控制两种完全不同类型细胞发育的信号分子，这两种细胞都参与产生水流的细胞结构。激素通过与两个位置的两个不同受体结合来实现这一点。该团队最近在自然植物中发表了他们的发现。

该团队使用了小型植物拟南芥(Thale cress)，其生长和繁殖迅速，并且比大多数作物植物具有更小，更简单的基因组。他们的研究方法包括基因改造，使用荧光染料通过显微镜研究植物的解剖结构，以及使用最新的基因编辑技术生产突变植物。

研究人员发现，编码肽激素CLE9 / 10的基因在细胞中具有活性，导致叶片气孔的发育，以及作为根部导水血管(木质部)前体的细胞。

“在叶片中的原始细胞中，CLE9 / 10与蛋白质受体的结合控制着气孔的数量，”主要作者钱平平说。“但在根部，它与不同的蛋白质受体结合，并在那里控制木质部导管的产生。”

除了鉴定这两种不同的受体外，该研究还揭示了共同受体蛋白参与叶信号系统。

“在动物中，有一些信号分子可被多种受体感知，”相应的作者Tatsuo Kakimoto说。“这项研究表明，相同类型的信号系统在植物中发挥作用。有趣的是，这两个发育过程涉及植物不同部分的不同受体，产生完全不同的结构，这些结构对于水流都是必不可少的。这些结果具有影响。了解如何协调植物发育的多个过程。“