1、氣孔一般位于植物莖葉等器官的表皮(植物的花瓣和雄蕊不存在氣孔結(jié)構(gòu)),是植物特化的表皮結(jié)構(gòu),由兩個(gè)特化的表皮細(xì)胞即保衛(wèi)細(xì)胞組成的結(jié)構(gòu),植物通過氣孔吸收CO2進(jìn)行光合作用并有效的防止了水分的過分蒸發(fā),在植物蒸騰過程和與外界氣體交換過程中起到重要作用。在光合作用作為作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)生理過程中,氣孔起著至關(guān)重要的作用。就氣孔分布模式來看,單子葉植物如水稻、玉米的氣孔成線狀與葉脈平行排列,雙子葉植物如擬南芥氣孔排列沒有明顯規(guī)律;就氣孔的分布密度
2、來看,氣孔與表皮細(xì)胞的比例是受到復(fù)雜調(diào)控的。
從氣孔發(fā)育過程來看,是表皮原細(xì)胞經(jīng)過一到三次不對稱分裂和一次對稱分裂發(fā)育成氣孔,這個(gè)過程需要 SPCH,MUTE,F(xiàn)AMA等bHLH因子共同作用。并且上述因子在氣孔發(fā)育過程中都是其正調(diào)節(jié)作用,在其發(fā)育過程中也存在著負(fù)調(diào)控機(jī)制,如絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)級聯(lián)反應(yīng)途徑,該反應(yīng)途徑在整個(gè)真核生物界是非常保守的,MAP
3、Ks在植物中調(diào)控了抗病反應(yīng)、抗非生物脅迫、激素的信號傳導(dǎo)和生長發(fā)育等許多生理過程。YDA是首先被發(fā)現(xiàn)在氣孔發(fā)育模式形成中發(fā)揮作用的MAPKKK(MAPK kinase kinase),居于MAPK途徑的上游,在氣孔發(fā)育中是重要的負(fù)調(diào)控因子。在yda突變體中,YDA功能缺失會產(chǎn)生過多的氣孔;而組成型表達(dá)YDA植株氣孔將減少甚至沒有氣孔,去除YDA N端的抑制作用(ΔN-YDA)也會使YDA處于組成型激活狀態(tài),也可以完全阻斷氣孔的產(chǎn)生。