勾勒植物气孔开放和关闭之间的桥梁------记第105期第一作者讲坛
2月25日下午,由中科院上海生命科学研究院研究生部主办的“第一作者”讲坛活动在中科大厦一楼学术报告厅如期举行,来自我所王永飞研究组的博士研究生张岸同学带来了题为“开放还是关闭-----这是一个问题 ”的精彩报告,与听众分享了一个植物气孔关闭成员直接抑制气孔开放关键成员的重要发现,该重要发现已经发表在了国际著名学术期刊《Plant Cell》上。
气孔是植物地上部分与外界进行气体和水分交换的通道,植物蒸腾作用会由此小孔丧失水分,同时光合作用所需的CO2也由该孔进入,因此气孔的开放与关闭对植物的生长与发育起着重要的作用,一直以来对气孔开放和关闭的研究都是生物学家对植物抗旱研究的重要切入点。植物气孔由一对保卫细胞环绕形成,保卫细胞吸水后体积膨大引起气孔开放,保卫细胞失水后体积减小则气孔关闭。电生理技术的使用帮助科学家们更为直接地认识到无机离子在气孔的开放和关闭过程中起到了至关重要的作用。其中质膜上负责K+内流的离子通道KAT1是气孔开放过程中不可或缺的成员,另一质膜定位的慢速阴离子通道SLAC1是气孔关闭所必须的,该基因突变会使气孔关闭能力丧失,造成植物急速失水。科学家持续的重要发现已经解析出了气孔开放和关闭的两条关键信号通路,但气孔开放和关闭之间是否存在关联却是一个未得到解决的重要科学问题。张岸同学在报告中提示听众设想“一个烈日炎炎的下午,气孔该如何选择开放或关闭。”“光照引起气孔开放,高温水分散失则促进气孔关闭。植物在自然环境中经常遇到的困境是选择“饿死还是渴死,显然植物与动物类似,更容易被渴死,植物在光照和高温下会选择关闭气孔。”就是在这样一个看似简单的问题驱动下,张岸同学结合电生理技术,对气孔和关闭途径过程进行不断探索,依靠自己聪明的才智和不懈的探索,终于发现了两个重要的离子通道间功能上直接的调节,气孔关闭关键通道SLAC1会组成型抑制关键通道KAT1的开放。这个重要的发现在一定程度上帮助解释了植物在经历烈日烧烤时调节气孔开放关闭的其中一环。而对于这个重要的发现,张岸同学自己则谦虚地表示这只是发现了“聪明“的植物各种精细调节中的一小步。
报告最后张岸同学无私地分享了自己研究生期间的科研、生活经历和经验,耐心地回答了众学弟学妹的问题和困惑,导师王永飞也以“让我最省劲儿的学生“高度评价了张岸同学,预祝他以后的科研之路会更宽广更顺畅,可以走得更高更远。