Nature头条：耐旱作物研究的新突破

芬兰和美国的科学家最近在拟南芥中鉴定出一个阴离子通道基因，研究表明这个离子通道参与调节所有气孔的活性。气孔是是绿叶吸收光合作用所需的二氧化碳、释放水分到空气中的通道。因此，通过调节这个基因的功能，就可能改进植物的抗旱性能。这项研究为科学家提供一个新的工具，来培育出抗旱的植物，以应对全球气候变化和人口增长对抗旱植物的需求。

　　

生物通报道：芬兰赫尔辛基大学和美国加州大学圣地亚哥分校的一个研究小组发现，在植物光合作用的二氧化碳吸收和水气蒸发中，有一个基因起到关键的调节作用。该发现有助于发展出耐寒的作物。论文发表在2月27日的《Nature》在线版上。

气孔是存在于植物叶面上的小孔，是绿叶吸收光合作用所需的二氧化碳、释放水分到空气中的通道。气孔周围保卫细胞的质膜含有几类离子通道。这些离子通道根据植物面临的压力状况，如空气中的臭氧增加或干旱等等，来控制环状保卫细胞的打开及关闭。气孔的调节是一个极受关注的研究课题，也有几个控制气孔活性的离子通道已被发现。最近，芬兰和美国的科学家们鉴定出一个新的阴离子通道，该通道对于调节气孔的活性至关重要。其中，爱沙尼亚的塔尔图大学所发展测量仪器，对上述研究提供了极大的帮助。

来自芬兰Jaakko Kangasjarvi教授领导其研究小组，用拟南芥突变体鉴定出这个离子通道。在空气中含有高浓度的臭氧或二氧化碳时，这个拟南芥突变体也不会像正常的植物一样作出反应，关闭自己的气孔。加州大学的科学家通过电生理学证明，所鉴定的基因编码一个阴离子通道，在调节气孔的活性中起作用。

该研究发现的基因对于气孔的调节至关重要。与之前检测到的其它离子通道不同的是，这个新发现的离子通道参与调节所有气孔的活性。

在全球变暖的背景下，了解气孔的调节变得更为重要。全球的人口不断增加，干旱的土地面积也在不断增加。更多的干燥土地将不可避免被开垦耕种，以保证食物的生产。要发展出能够在干旱地区茂盛生长的作物，就有必要详细了解调节气孔的机理，因为植物会通过气孔蒸发水气。

大气层中的臭氧和二氧化碳浓度升高，全球气候变化的影响导致植物要面对更多的困难。植物通过关闭叶子上的气孔来保护自身免受臭氧的毒害。尽管这种保护机制最大限度减少了植物所受的损伤，但同时也减少光合作用吸收的二氧化碳，因此避免环境中过多的碳保留在植物中。然而，一种不同的植物，可以在新的条件下良好生长。这项研究为科学家提供一个新的工具，来培育出抗旱的植物。（生物通，揭鹰）

原始论文：
Triin Vahisalu et al. SLAC1 is required for plant guard cell S-type anion channel function in stomatal signalling. Nature advance online publication 27 February 2008