,图虫创意,提到钙，你的第一反应是什么？可能是骨骼健康，或者是补钙。的确，人健康成长发育不能离开钙。但你可能想不到，钙对植物的正常成长也至关要紧，为何在天气干旱时，西瓜更甜？为何暴雨到来之前，合欢树会收拢叶片？为何夜幕低垂，昙花才会绽放？这类都和钙有关。,今天，大家就来聊聊钙和植物那些事儿。,大家人体能感觉到外面环境变化，全都依靠于身体内外的感受器，包含舌头上感知味道的感受器，皮肤上的温度感受器和重压感受器，当这类感受器被外面信号触发，就会将信号转化为电信号，通过神经细胞传递给大脑，大脑继而作出相应的反应。,植物应付环境变化，其实也有类似的运作机制。,在之前的很多研究中都发现，植物在逆境条件下，细胞中的钙离子浓度会发生剧烈且飞速的变化，并且这种变化确实与植物的抗逆能力有关。,早在2009年的时候，波兰科学家多罗塔·科诺普卡-波斯图波尔斯卡（Konopka-Postupolska）就做过一个实验，研究了掌管钙离子进入细胞的膜联蛋白有哪些用途。将拟南芥在短光照条件下培养了4周之后，让拟南芥推迟开花，保持营养成长，再进行干旱处置。,实验开始，这类拟南芥的土壤会渐渐变得干旱，直到完全脱水。结果发现，膜联蛋白缺失突变体（Atann1），在干旱处置后第5天出现枯萎症状；而野生型和膜联蛋白超表达株系依旧维持绿色的饱满状况, 这说明膜联蛋白可能在干旱胁迫条件下发挥了用途。,也就是说，植物确实能感觉到外面的不利条件，并且把这种信号转化为钙离子浓度的变化。钙离子将信息传递给相应的蛋白质。那样到底是什么感受器将外面的信号，转化为细胞内的钙信号呢？,在最新的研究中，来自湖南农业大学的科学家发现，当水分增多时，植物低渗感受器OSCA2.1和OSCA2.2会飞速感知外面丰富的水分，使胞质内钙信号增强，从而作出防御等反应。,事实上，渗透感受器OSCA基因家族很古老，它们在最早出目前原生生物身上，这类基因对于保持原声生物细胞形状和彭压方面发挥用途。在植物登上陆地之后，面对的是更为复杂的水分环境，土壤中的水分含量时高时低，偶有由于暴雨和洪水带来的水分积聚变化。这就迫使陆生植物进步出应付方案，植物OSCA基因家族的扩张和演化，在植物响应水分变化中饰演了要紧角色。,问题来了，虽然植物也具备敏锐的感受器，但它们怎么样将探知的环境信息传递到相应的细胞那里呢？毕竟在植物体内并没专门传递信息的神经细胞。这时，钙离子就发挥了要紧用途。,在植物细胞中，钙离子的流速远比大家想象得要快，能达到每秒400微米，听起来速度不快。但植物根系上的细胞一般只有几十微米，也就是说，在1秒钟的时间内，信息已经传递到根系内部了。,那样钙离子又是怎么样让植物细胞行动起来，让所有细胞严阵以待做好应付极端环境的筹备。这就说到一种特殊的蛋白质——钙调素。在细胞中，每条生产线都有特定的钥匙来启动，而钙调素就是一把特殊的钥匙，它可以伴随钙离子浓度的变化而变化我们的形态，从而启动不一样的细胞生产线。毫不夸张地说，钙调素就像一把万能钥匙，而且还是智能的。,值得注意的是，细胞中钙离子来得快，去的也快。这是由于，高浓度的钙离子会很大干扰细胞的正常工作。所以，在几秒钟的时间内，细胞中的钙离子浓度又会恢复正常。但这时，植物已经做好了应付干旱的筹备，加班加点生产糖类物质和氨基酸，尽量保证自己不会由于环境干旱而脱水。,水果甜不甜，居然与钙有关系，这是大伙都想不到的事情吧。,本文为科普中国·创作培育计划扶持作品作者：史军,出品：中国科协科普部,监制：中国科技出版社公司、北京中科星河文化传媒公司,
,Tags：植物,植物应付环境变化，其实也有类似的运作机制。,www.tstingmi.com 提供内容。
