Plant Physiol. ： 生物钟对胞间连丝转运速度的调控

来源：BioArt植物

胞间连丝（Plasmodesmata, PD）是连接邻近植物细胞胞质的圆柱形通道，可以转运小分子、80 kDa以内的蛋白质、sRNA和病毒等，并且细胞间的PD转运速率会响应植物发育过程和环境胁迫，因此对植物的发育至关重要。

目前关于PD运输的调节机制研究较少，唯一明确的机制是胼胝质累积（callose deposition）：在胁迫或者特定发育时期，胼胝质会合成并积聚在PD周围的细胞壁中，从而阻止了PD介导的物质运输【1】。

此外，之前的研究还通过正向遗传筛选发现叶绿体会影响PD转运：当叶绿体的生物发生启动时，PD转运速率降低，并且叶绿体和PD转运之间的关联具有光依赖性【2,3】。但是到目前为止，关于光照对植物细胞-细胞间转运的调控机制知之甚少。

近日，加利福尼亚大学伯克利分校的Jacob O. Brunkard等在Plant Physiology在线发表了一篇题为Plant cell-cell transport via plasmodesmata is regulated by light and the circadian clock的研究论文，在烟草中揭示了生物钟对PD转运速率的调控规律。

该研究发现，PD的转运在昼夜周期间发生显著变化，白天的PD转运量显著高于晚上。此外，白天的PD传输受到光照的影响，但是夜间的PD转运不会受到光照的影响。当生物钟调控的关键基因LHY/CCA1沉默后，光照可以显著促进PD的转运，这证明了植物生物钟对PD转运的调控。该研究还表明PD转运的昼夜变化与胼胝质积累无关，但日间PD转运速率随叶龄而降低而与光周期无关。

PD transport is regulated by the circadian clock

总之，该研究表明PD转运会受到昼夜节律调控并且日间PD转运会受到光的影响，这一发现对植物发育、生理学和发病机理均具有重要意义。

参考文献

【1】 Lim GH, Shine MB, De Lorenzo L, Yu K, Cui W, Navarre D, Hunt AG, Lee JY, Kachroo A, Kachroo P (2016) Plasmodesmata Localizing Proteins Regulate Transport and Signaling during Systemic Acquired Immunity in Plants. Cell Host Microbe 19: 541–549

【2】 Epel BL, Erlanger M a. (1991) Light regulates symplastic communication in etiolated corn seedlings. Physiol Plant 83: 149–153

【3】 Bobik K, Fernandez JC, Hardin SR, Ernest B, Ganusova EE, Staton ME, Burch- Smith TM (2019) The essential chloroplast ribosomal protein uL15c interacts with the chloroplast RNA helicase ISE2 and affects intercellular trafficking through plasmodesmata. New Phytol. doi: 10.1111/nph.15427

原文链接：

http://www.plantphysiol.org/content/early/2019/10/10/pp.19.00460