研讨使用双离子通道提醒植物的信号处理进程—小柯机器人—科学网

  德国维尔茨堡大学Kai R. Konrad、Shiqiang Gao、Georg Nagel和Rainer Hedrich研讨组，使用双通道视紫红质以光遗传办法提醒了植物的信号处理进程。这一研讨成果宣布在2024年8月28日出书的世界学术期刊《天然》上。

  为了研讨植物信号处理特异性编码的根底，研讨人员使用了光门控离子通道（channelrhodopsins）。研讨人员开发了一种名为XXM 2.0的基因工程通道裂隙发光素变体，它具有高Ca2+传导性，能在植物体内引发细胞膜Ca2+升高。研讨人员一起研讨了植物对XXM 2.0光诱导的Ca2+流入的反响，以及对光门控阴离子通道荧光素ACR1 2.04诱导的阴离子外流所发生的影响。

  尽管这两种东西都会引发膜去极化，但它们的激活会导致不同的植物钳制反响：XXM 2.0引发的Ca2+信号影响了活性氧的发生和防御机制；ACR1 2.0介导的阴离子外流引发了干旱钳制反响。该研讨依据成果得出，离散的Ca2+信号和阴离子外流是特定代谢和转录重编程的触发器，能使植物习惯特定的钳制应激。该光遗传学办法提醒了在植物叶片中，不同的生理反响是由特定的离子通量引发的，这些离子通量伴随着类似的电信号。

  据悉，植物对不同钳制状况的前期反响一般包含细胞膜Ca2+增高、质膜去极化和发生活性氧。但是，人们对这些信号元件转化为清晰生理成果的机制却知之甚少。

  Nature：《天然》，创刊于1869年。隶属于施普林格天然出书集团，最新IF：69.504