2020年2月12日The plant cell發表了來自英國利物浦大學的James Hartwell和Peter J. D. Gould團隊題為「Kalanchoë PPC1 is Essential for Crassulacean Acid Metabolism and the Regulation of Core Circadian Clock and Guard Cell Signaling Genes」的報導。該項研究利用RNAi技術在K. laxiflora中沉默掉參與景天酸代謝的PPC1基因，發現沉默掉PPC1後可以阻止景天酸代謝過程中CO2的固定和蘋果酸的積累，從而幹擾植物的生物節律和保衛細胞信號相關基因。
景天酸代謝（簡稱CAM）主要存在於肉質植物種，此種代謝途徑首先在景天科植物種被發現而得名。這類植物的綠色組織上的氣孔晚上會打開，通過磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PPC）吸收CO2形成草醯乙酸，草醯乙酸迅速轉變為蘋果酸貯存於液泡中。白天此類植物的氣孔會關閉掉，將貯存在蘋果酸中的CO2轉化成糖類物質。CAM途徑提高了植物的水分利用效率和CO2固定效率。在未來的農業發展中，有研究提出，可以發展CAM的作物品種，例如龍舌蘭和仙人掌，將這些作物種植物不適於農作物生長的乾旱地區。甚至有人提出，可以通過生物工程技術改造C3植物，讓它們擁有CAM功能，從而提高植物的抗旱性。
作者通過RNAi技術在K. laxiflora沉默掉PPC1基因，通過RT_PCR檢測發現rPPC1-A單株沒有被完全沉默，rPPC1-B單株完全被沉默。
在連續22天的乾旱條件下，野生型和rPPC1-A的CO2固定量分別為18,568 and 19,071 µmoles m-2。rPPC1-B的CO2固定量為13,983 µmoles m-2。在乾旱條件下野生型比突變體的CO2固定量高出了33%。與突變體相比，野生型在夜間可以進行正常的CO2的固定和蘋果酸的積累，降低其在光條件下的CAM過程，進而降低水分散失。因此與突變體相比，野生型可以更快的適應乾旱條件。
本研究表明,作者還找到了一系列參與植物節律調節的基因，CCA1-1, PRR3/7, PRR9 and LNK3-like 等。這些基因與PPC1基因在K. laxiflora的CAM途徑中構成的調節網絡，將有助於探索利用CAM途徑對C3植物的改造。此項研究對提高農作物的抗旱性有重要的意義。
植物生物技術Pbj 交流群
為了能更有效地幫助廣大的科研工作者獲取相關信息，植物生物技術Pbj特建立微信群，Plant Biotechnology Journal投稿以及文獻相關問題、公眾號發布內容及公眾號投稿問題都會集中在群內進行解答，同時鼓勵在群內交流學術、碰撞思維。為了保證群內良好的討論環境，請先添加小編微信，掃描二維碼添加，之後我們會及時邀請您進群。小提示：添加小編微信時及進群後請務必備註學校或單位+姓名，PI在結尾註明，我們會邀請您進入PI群。