谷氨酸受体蛋白调控植物生长与胁迫应答的研究进展OA北大核心CSTPCD

植物谷氨酸受体(glutamate receptor-like,GLRs)是动物离子型谷氨酸受体(inotropic glutamate receptors,iGluRs)的同源蛋白,在开花植物中具有多个拷贝,常以功能冗余的基因家族形式共同调节植物生长发育和逆境应答过程。GLRs在植物中发挥作用的机制与其动物同源蛋白既有类似之处,但又表现出植物特异性。iGluRs在哺乳动物的神经系统中发挥重要作用。在iGluRs介导的神经传导中,由突触前膜释放的神经递质识别并结合突触后膜的iGluRs,iGluRs介导的阳离子内流引起突触后膜的去极化,形成动作电位的传递,构成神经传导的基础。过去20多年的研究发现,植物GLRs也可以作为离子通道蛋白,通过调节跨膜离子流行使功能。本文系统综述了植物谷氨酸受体的蛋白结构和演化特征,并对已报道的重要功能位点进行阐释;总结了近些年来对植物谷氨酸受体蛋白在植物生长发育不同时期,以及多种生物和非生物逆境应答中的功能的研究进展,并比较了其与动物iGluRs作用机制的异同;提出并梳理了该领域仍待解决的重要科学问题;最后展望了该蛋白家族在作物耐逆育种中的重要应用前景和价值,以期为改良作物耐逆性状提供线索。