Protein viser, hvordan planter holder munden lukket

Forskere har opdaget et protein, der fungerer som en gatekeeper i planter, der kontrollerer åbning og lukning af deres stomata - små porer på bladene, der tillader gasudveksling. Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Nature Plants, kaster lys over, hvordan planter regulerer deres vandtab og kuldioxidoptagelse, som er essentielle processer for fotosyntese og plantevækst.

Stomata er bittesmå porer, der findes på planters blade og er ansvarlige for at regulere udvekslingen af ​​gasser, såsom kuldioxid og vanddamp. Når stomata er åbne, kommer kuldioxid ind i planten og vanddamp frigives. Men når stomata er lukket, reduceres vandtabet, men kuldioxidoptagelsen er også begrænset.

Forskerholdet, ledet af forskere fra University of Cambridge og John Innes Centre, identificerede et protein kaldet SUPPRESSOR OF KT1 (SKT1), der spiller en afgørende rolle i at kontrollere åbning og lukning af stomata. SKT1 er medlem af en familie af proteiner kendt som receptorlignende kinaser (RLK'er), som er involveret i forskellige signalveje i planter.

Ved hjælp af en kombination af genetiske, biokemiske og billeddannelsesteknikker viste forskerne, at SKT1 fungerer som en negativ regulator af stomatal åbning. Når SKT1 er til stede, forbliver stomata lukket, hvilket forhindrer vandtab. Men når SKT1 fjernes eller hæmmes, åbner stomata sig, hvilket giver mulighed for gasudveksling.

Forskerne fandt også ud af, at SKT1 interagerer med et andet protein kaldet KAT1, som er kendt for at være involveret i stomatal bevægelse. Denne interaktion antyder, at SKT1 og KAT1 arbejder sammen for at regulere stomatal funktion.

"Vores undersøgelse afslører SKT1's rolle i at kontrollere stomatal bevægelse og giver indsigt i de molekylære mekanismer, der ligger til grund for stomatal regulering," sagde Dr. Eleni Vatsiou, en postdoc-forsker ved University of Cambridge og hovedforfatter af undersøgelsen. "Forståelse af, hvordan planter kontrollerer stomatal adfærd er afgørende for at forbedre afgrødens ydeevne, især i lyset af stigende vandknaphed og klimaændringer."

Opdagelsen af ​​SKT1 som en nøgleregulator for stomatal bevægelse åbner nye veje for forskning i plantevandseffektivitet og kuldioxidassimilering. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at udforske potentialet ved at manipulere SKT1 og beslægtede proteiner for at forbedre plantens ydeevne og modstandsdygtighed under skiftende miljøforhold.