气孔高效感知CO2浓度拟南芥突变体ecs1的遗传学和生理学分析

大气CO2浓度持续上升，不仅对全球气候的变迁产生重大影响，同时也影响到植物的生长发育和农业生产。揭示植物对高浓度CO2感知和响应的分子机制具有重要的理论价值和现实意义。尽管人们已证实了一些信号分子参与植物对CO2浓度升高的反应过程，但对CO2的感知及其信号转导机制仍不十分清楚。我们利用高通量、非侵入的远红外成像技术筛选得到了对环境CO2浓度变化高效感知的拟南芥突变体ecs1。与野生型相比，较低浓度CO2就可引起ecs1叶片温度升高和气孔关闭，启动植物对CO2浓度变化的响应。ECS1基因突变也增强了植物对高浓度CO2胁迫的抗性。本课题拟利用图位克隆技术鉴定ECS1基因，并对ECS1进行分子遗传学、生物化学和分子生理学分析，揭示ECS1在CO2信号转导中的作用，为深入了解植物对CO2的感知和响应的分子反应机制提供依据。