Zwei MYB-Transkriptionsregulatoren, FLP und sein paraloges AtMYB88, regulieren redundant die symmetrische Teilung der Schutzmutterzellen und die abiotische Stressreaktion in Arabidopsis thaliana. In Erbsen wurde nur ein orthologes FLP-Gen identifiziert (Pisum sativum FLP; PsFLP).
Die Untersuchung der Spaltöffnungsentwicklung bei Erbsen ist von großer Bedeutung für die Verbesserung einiger wichtiger agronomischer Merkmale bei Hülsenfrüchten. Es wurde jedoch nie über Studien zur biologischen Funktion von PsFLP in Erbsen berichtet.
In einer Studie veröffentlicht in Physiologia PlantarumForscher des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und ihre Mitarbeiter untersuchten die Genfunktion von PsFLP mithilfe der VIGS-Technologie (Virus Induced Gene Silencing).
Durch die Stummschaltung von PsFLP mit der VIGS-Technologie erhielten die Forscher Erbsenstämme mit abnormalen Stomata-Clustern, was darauf hindeutet, dass PsFLP an der symmetrischen Teilung der Stomata beteiligt sein könnte. Die Anzahl stomataler Einheiten pro Flächeneinheit war bei den stillen Stämmen deutlich höher als beim Wildtyp.
Die quantitativen Echtzeit-PCR-Daten (qRT-PCR) zeigten, dass PsFLP die Expression von CYCA2;3 und CDKA;1 hemmen und die Expressionsniveaus von AAO3, NCED3 und SnRK2.3 in Arabidopsis thaliana positiv regulieren kann.
Somit reguliert PsFLP nicht nur die symmetrische Teilung der Stomata, sondern kann auch ABA-Synthesegene und Transduktionsgene regulieren und dadurch an Reaktionswegen auf Trockenstress beteiligt sein.
„Unsere Studie liefert neue Erkenntnisse zur Verbesserung der Stresstoleranz von Pflanzen durch künstliche Modulation der Stomata-Entwicklung“, sagte Prof. Chen Jianghua von XTBG.
Die Ergebnisse legen nahe, dass eine entsprechende Änderung der Anzahl der Spaltöffnungen und die Anpassung der Spaltöffnungsdichte die Photosyntheserate von Pflanzen aufrechterhalten und Wasserverlust wirksam verhindern, die Trockenresistenz von Pflanzen erhöhen und den Ernteertrag verbessern können.
Mehr Informationen:
Conghui Ning et al., Ein R2R3-MYB-Transkriptionsfaktor PsFLP reguliert die symmetrische Teilung von Schutzmutterzellen während der Stomatenentwicklung in Pisum sativum, Physiologia Plantarum (2023). DOI: 10.1111/ppl.13943