淹水啟動SLAH3通道，開啟壓力反應

 

圖片來源：Current Biology

植物不會動，所以對於外界的種種刺激只能想辦法因應。雖然水分是植物生存所必須，但水太少（乾旱）或水太多（淹水）都屬於所謂的「非生物性壓力」（abiotic stress），會對植物造成傷害。在淹水時，植物（主要是根部）會因為缺氧而酸化，這對於執行正常的生理機能有很大的影響，所以植物勢必要啟動一連串的因應措施。但是，到底是什麼分子負責感應植物淹水時細胞質的酸化，進而啟動壓力反應，過去並不清楚。

最近在阿拉伯芥的研究發現，AtSLAH3就是負責在淹水時感應細胞質酸化的基因。AtSLAH3是個S型陰離子通道（S-type anion channel）。在非洲蟾蜍卵細胞的研究顯示，只需要細胞質的pH值小幅度的改變，就足以啟動AtSLAH3。AtSLAH3在第330與454胺基酸為組胺酸（histidine），在細胞質酸度上升（pH值下降）時會被質子化（protonation），使AtSLAH3從不活化的雙體（dimer）轉變為活化態的單體（monomer），使細胞質的陰離子（主要為硝酸根）流出。

研究團隊發現阿拉伯芥的AtSLAH3失去功能時，淹水後出現的壓力反應就降低了，進一步確認了這個基因的功能。未來或許可以藉由調整AtSLAH3，來控制植物對淹水所產生的壓力反應，進一步改善農作物的產量。

參考文獻：

Lehmann et al., Acidosis-induced activation of anion channel SLAH3 in the flooding-related stress response ofAra-bidopsis, Current Biology (2021), https://doi.org/10.1016/j.cub.2021