钙离子（Ca2+) 是在细胞周围和细胞之间传递信息的重要信号分子。 在植物中，钙信号参与许多过程，包括细胞生长、环境胁迫（例如土壤中的高盐）反应和对致病微生物的防御。 上周，许多研究植物中钙信号的研究人员聚集在 植物钙信号 2014 年会议 在德国明斯特。
我真的很喜欢这次会议。 很高兴听到其他人目前正在进行的研究，并看到自 2010 年上次会议以来研究领域取得了多大进展。会议上介绍了许多令人兴奋的研究，但我只是想举几个我最喜欢的。
从生物学家的角度讨论了植物根部的长距离钙波（西蒙吉尔罗伊，威斯康星大学），然后是物理学家（马修·埃文斯, 约翰英尼斯中心)。 Gilroy 的研究小组发现，用盐 (NaCl) 处理植物根部可以快速激活钙 (Ca2+) 以大约 400 µm/s 的速度从根部传播到枝条 (1) 的波。 高盐水平可能对植物有害，钙波可能参与激活整株植物的应激反应，帮助植物在这些条件下生存。 在下面的视频中，可以看到波浪的颜色从黄色（低钙离子水平）变为红色（高钙离子水平）。
埃文斯随后展示了他正在根据吉尔罗伊的生物数据开发的数学模型。 尽管该模型是对植物中发生的情况的简化，但它与当前的生物学数据非常吻合。 使用该模型，可以做出 Gilroy 的研究小组现在可以在植物中进行测试的预测。
钙信号由钙结合蛋白感知，这些蛋白随后激活/抑制细胞内的下游反应。植物体内存在大量的钙结合蛋白，它们被分为几种类型。植物为何需要如此多的钙结合蛋白，至今仍是一个谜。在会议上， 于尔格·库德拉 （WWU Münster，德国）提供的数据可能有助于回答这个问题。 他发现来自不同家族的两种钙结合蛋白协同作用以激活下游细胞反应。 虽然这两种蛋白质都可以自行激活反应，但当两者同时存在时，激活水平要高得多。
研究人员可以使用多种工具来可视化细胞中的钙信号。 梅兰妮克雷布斯 （海德堡大学）讨论了她调整 GECO 钙传感器的工作，该传感器最初是为动物细胞 (2) 开发的，用于在植物细胞内的不同位置表达。 GECO 比其他钙记者更敏感，例如 卡梅伦 YC3.6。 Krebs 证明它们可用于可视化单个细胞中的一些钙变化，这些变化以前只能在整个植物/器官水平上观察到。
我最喜欢的另外两个演讲是关于钙在植物发育中的作用。 何塞·费乔 （马里兰大学）讨论了钙在受精过程中对花粉管生长的作用。 紧接着， 亚历克斯·韦伯 （剑桥大学）的教授介绍了钙在生物钟中的作用，生物钟是植物用来协调自身生长和新陈代谢与昼夜循环的内部时钟。除了所有报告之外，会议还设有海报展示环节，研究人员可以在更轻松的氛围中交流他们的研究成果。
这次会议对植物钙信号研究界来说是一次非常有用的聚会机会，我要感谢组委会为举办会议所做的所有辛勤工作。
案例
1) Choi 等人 (2014) 盐胁迫诱导的 Ca2+ 波与植物中快速、长距离的根-芽信号传导有关。 美国国家科学院院刊。 PMID： 24706854
2) Zhao 等人 (2013) 遗传编码 Ca2+ 指标的扩展调色板。 考研中心。 PMID： 21903779
