The Plant Cell In a Nutshell: ABA Balances Plant Growth and Metabolism

文：Takuya Yoshida，Alisdair R. Fernie 译：Yingqi Cai

The Plant Cell 精选文章概述

Yoshida等人在The Plant Cell 在线发表了题为The Role of Abscisic Acid Signaling in Maintaining the Metabolic Balance Required for Arabidopsis Growth under Non-stress Conditions 的研究论文，阐述了在非胁迫条件下植物激素ABA参与调控生长与代谢的机制。

研究背景：

脱落酸 （ABA）是与可利用水含量紧密相关的一种植物激素。在植物组织层面上，ABA 赋予种子对干燥环境的耐受性。在细胞层面上，ABA 通过控制气孔（叶片表面的小孔）的活动调节蒸腾作用以及二氧化碳与氧气的交换。从分子层面上讲，很多干旱响应基因是由ABA 信号调控的。ABA 的这些属性与其在植物体中的含量一致。ABA在缺水条件下的种子和营养组织中大量积累。此外，ABA在非胁迫条件下也有一定作用，例如烟草叶片中的ABA 水平会随昼夜变化而波动。

核心问题：

我们想要了解ABA 是否在非胁迫条件下参与调节植物生长与初级代谢。为此，我们分析了一个拟南芥突变体的生长与代谢表型。这个突变体缺少控制ABA信号转导的主要激酶并且在非胁迫条件下表现出叶片增多的表型。

研究发现：

相比野生型植株，ABA信号转导突变体的真叶出现的更快。另一个不能产生ABA的突变体也表现出叶片增加的表型。除此之外，ABA信号转导突变体的代谢物图谱与缺少ABA的突变体相似而与野生型植株不同。同位素标记实验是通过追踪13C 或 14C对代谢物流向进行有效判断。该实验显示，ABA信号转导突变体中的三羧酸 （TCA）循环受到了影响。三羧酸循环是生物体产生能量和氨基酸的基础代谢过程。因此，我们的研究显示了植物体中激素信号转导与初级代谢之间的关联。

研究前景：我们的研究证明ABA信号转导相关的主要调控激酶在非胁迫条件下维持初级代谢和叶片生长中发挥重要作用。有待研究的问题包括该ABA信号转导过程中发挥作用的上游和下游组分是什么，以及ABA是否在灌溉农田的作物生长中发挥重要作用。

https://doi.org/10.1105/tpc.18.00766.