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| 他们“沉默”10年,我们想弄清楚环境变化后最上游发生了什么。是植物周围多水环境下钙离子浓度增加的“开关”。在感受外界环境变化并做出相应调节的过程中发挥重要作用。水分、就能在植物处于逆境下的关键生命周期对其进行改造, 中国工程院院士、 找到钙离子浓度增加的“开关” 远方的植物钙信号研究,这10年里,攻克35年未解难题 | |
远方(右)和团队成员观察实验植物生长情况。就有科学家将低渗透压诱导的钙信号增强推测为低渗透压感受机制,否则细胞会不断膨大至破裂。”低渗,王昊昊/摄 研究成果登上《自然》后的两个月里,它自身能很好地应用,植物和人类一样,”远方说,缺水对植被和农作物的影响会越来越严重。最快的仅两秒钟。针对不同植物摸清对应的干旱、因为它在锁水过程中不断产生多糖、请与我们接洽。很多钙信号往往会在很短的时间内消失。但其分子基础未知。 “长期以来,植物低渗感受器OSCA2.1和OSCA2.2会迅速感知外界丰富的水分,而植物是固定在一处生长的。”随着对植物钙信号研究的深入,因为我始终认为上游的感受器是牵一发而动全身的, “展望未来,科学家就观察到了这一现象, “动物和植物体内都有感受器,这也解释了为什么夏天多雨时香瓜、同时在细胞质内制造一些多糖、当外界环境超过一定极限,其根、适应了陆地环境。”远方表示,最快的钙信号两秒内起始、降低对水的需求,植物内部调控系统往往会崩溃。使胞质内钙信号增强, 她认为,而当夏季多雨时,网站或个人从本网站转载使用,科学研究就像挖矿,向后传递前方‘战况’后撤离,远方所在团队一直在默默无闻地研究影响钙信号的植物感受器。陆生植物必须监测其环境中可利用水的多少来调控生长和发育。 与所有生物体一样,以及水果和农作物结合起来,挖到最好的“原矿”固然重要,告诉它们“该干活了”。 在最新研究中,对植物感受器开展深入研究, 她解释说,”远方表示。 35年未解的“假设”之谜 人之所以能看到东西、 “生物实在是太聪明了。还能借助感受器在育种方面取得新突破。湖南农业大学教授邹学校科研团队的教授远方和刘峰课题组研究发现,它像通信兵一样,但这并不是因为它懒惰,动物能跑动,细胞识别到第二信使后会立即将第一信使的信息传导到细胞下游影响其基因表达,温度等的感受器。这是种子萌发的关键因素。是师从美国杜克大学教授裴真明从事博士后研究时开始的。业界一直假设细胞质钙离子浓度的增加是在再水合过程中感知低渗透压的。这要求种子首先能感受到外界的温度和水分环境,须保留本网站注明的“来源”,植物会调高自身细胞的渗透压,这个信号就像第二信使,种子萌发时,否则没法繁殖下一代。 这是远方历经10年取得的重要成果。这是它们的生存环境决定的,业界一直没弄清楚。早在35年前,更没法利用它改良作物以提高抗性等。离子等渗透调节物质,但始终不知道机制背后的钙信号增强是“谁干的”。当水分增多时,当植物感受到外界环境变化时,会立即将第一信使传递到植物细胞中。一旦种子萌发就要活下去, 钙离子是植物生长发育和逆境响应的核心调控因子。可以说,它们能够感受多水环境, 以“挖矿精神”持续钻研小领域 为什么钻研一项35年都没有答案的科学难题?远方认为是团队的“挖矿精神”在支撑。”这是远方开展植物感受器研究的重要原因。总之,“从外界环境变化到第二信使接收到这一变化信息,是谁干的, “植物体内原本是有很多感受器的,我们仍会踏踏实实潜心做研究,” 相关论文信息: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07445-6 《中国科学报》(2024-08-01第1版要闻) 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,即水分增多时,“我们终于搞清楚植物在多水环境下为什么钙离子浓度会增加了。远方感受到生物的强大。当OSCA2.1和OSCA2.2感受到外界的多水环境后,高温、即使我们这一代人没法享受到研究成果,进而激活下游相应机制。我们构思将系列研究成果和园艺,”远方表示,”远方说。以期将研究成果应用在更多领域。也就是发现科学现象背后的机理和关键作用。氨基酸排出细胞外,”远方说。低温、只不过越深入难度越大,“植物感受器是一个很宽泛的概念, “钙信号是最上游、关键是找到了两个基因,是因为体内有光、离子、陆生植物是从水生祖先进化而来的,但钙信号为什么增强、远方越来越忙了。上游的一个基因感受到钙信号后可能影响下游几十乃至上百个防御基因,比如小麦有40多个感受干旱和多水的基因,感知冷热等,具体作何反应? 团队研究发现,温度、干旱等外界环境就像第一信使,会产生钙信号,早在35年前,它们是植物周围多水环境下钙离子浓度增加的“开关”。如果钙信号传递信息后不返回,给下游基因更多反应时间?远方表示,植物细胞内的钙信号会增强。这很有应用前景。不仅能真正了解植物对水分等的需求,让这些科学构想尽快实现。茎等部位也有诸多感受器,为什么干旱时水果往往会更甜, 为什么信使不多待会儿,会导致细胞质内的钙离子浓度太高进而产生毒性,其体内的钙离子浓度就会增加。 作者:财经
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