异戊二烯是大气中最丰富的生物碳氢化合物,多项研究阐明了异戊二烯对环境的保护作用,包括高温和过量臭氧。然而,异戊二烯的排放会导致臭氧的产生和气溶胶的形成,从而对大气化学产生不利影响。近日,密歇根州立大学Thomas D. Sharkey通过羟甲基丁烯二磷酸的积累揭示了高CO2诱导的异戊二烯释放抑制的MEP途径调控
本文要点:
1) 作者证明,高CO2介导的异戊二烯排放抑制与光合作用和光照强度无关,但随着温度的升高而减少。此外,作者测量了在环境和高CO2下收获的杨树叶片中的甲基赤藓糖醇4-磷酸(MEP)途径代谢产物,以确定异戊二烯的排放减少。
2) 在高CO2下,羟甲基丁烯二磷酸(HMBDP)增加,二甲基烯丙基二磷酸(DMADP)减少。这意味着高CO2阻碍了HMBDP向DMADP的转化,并通过抑制HMBDP还原酶活性,导致异戊二烯排放减少。
Abira Sahu et.al Hydroxymethylbutenyl diphosphate accumulation reveals MEP pathway regulation for high CO2-induced suppression of isoprene emission PNAS 2023
https://doi.org/10.1073/pnas.2309536120