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Glucose uptake to guard cells via STP transporters provides carbon sources for stomatal opening and plant growth.
EMBO Reports ( IF 7.7 ) Pub Date : 2020-07-06 , DOI: 10.15252/embr.201949719 Sabrina Flütsch 1, 2 , Arianna Nigro 2 , Franco Conci 2 , Jiří Fajkus 3 , Matthias Thalmann 2 , Martin Trtílek 3 , Klára Panzarová 3 , Diana Santelia 1, 2
EMBO Reports ( IF 7.7 ) Pub Date : 2020-07-06 , DOI: 10.15252/embr.201949719 Sabrina Flütsch 1, 2 , Arianna Nigro 2 , Franco Conci 2 , Jiří Fajkus 3 , Matthias Thalmann 2 , Martin Trtílek 3 , Klára Panzarová 3 , Diana Santelia 1, 2
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Guard cells on the leaf epidermis regulate stomatal opening for gas exchange between plants and the atmosphere, allowing a balance between photosynthesis and transpiration. Given that guard cells possess several characteristics of sink tissues, their metabolic activities should largely depend on mesophyll‐derived sugars. Early biochemical studies revealed sugar uptake into guard cells. However, the transporters that are involved and their relative contribution to guard cell function are not yet known. Here, we identified the monosaccharide/proton symporters Sugar Transport Protein 1 and 4 (STP 1 and STP 4) as the major plasma membrane hexose sugar transporters in the guard cells of Arabidopsis thaliana . We show that their combined action is required for glucose import to guard cells, providing carbon sources for starch accumulation and light‐induced stomatal opening that are essential for plant growth. These findings highlight mesophyll‐derived glucose as an important metabolite connecting stomatal movements with photosynthesis.
中文翻译:
通过STP转运蛋白吸收保卫细胞的葡萄糖为气孔开放和植物生长提供了碳源。
叶表皮上的保卫细胞调节气孔的开放,使植物与大气之间进行气体交换,从而在光合作用和蒸腾作用之间取得平衡。鉴于保卫细胞具有汇合组织的几个特征,它们的代谢活性在很大程度上应取决于叶肉来源的糖。早期的生化研究表明糖吸收进入保卫细胞。然而,所涉及的转运蛋白及其对保卫细胞功能的相对贡献尚不清楚。在这里,我们确定了单糖/质子转运蛋白糖转运蛋白1和4(STP 1和STP 4)是拟南芥保卫细胞中的主要质膜己糖糖转运蛋白。。我们表明,它们的联合作用是葡萄糖输入保护细胞所必需的,它为淀粉积累和光诱导的气孔开放提供了碳源,这对于植物的生长至关重要。这些发现强调了叶肉来源的葡萄糖是连接气孔运动与光合作用的重要代谢产物。
更新日期:2020-08-05
中文翻译:
通过STP转运蛋白吸收保卫细胞的葡萄糖为气孔开放和植物生长提供了碳源。
叶表皮上的保卫细胞调节气孔的开放,使植物与大气之间进行气体交换,从而在光合作用和蒸腾作用之间取得平衡。鉴于保卫细胞具有汇合组织的几个特征,它们的代谢活性在很大程度上应取决于叶肉来源的糖。早期的生化研究表明糖吸收进入保卫细胞。然而,所涉及的转运蛋白及其对保卫细胞功能的相对贡献尚不清楚。在这里,我们确定了单糖/质子转运蛋白糖转运蛋白1和4(STP 1和STP 4)是拟南芥保卫细胞中的主要质膜己糖糖转运蛋白。。我们表明,它们的联合作用是葡萄糖输入保护细胞所必需的,它为淀粉积累和光诱导的气孔开放提供了碳源,这对于植物的生长至关重要。这些发现强调了叶肉来源的葡萄糖是连接气孔运动与光合作用的重要代谢产物。