主题： Ca2+的相关研究领域

钙离子是维持植物细胞正常生理功能的重要离子，参与了大多数细胞生理代谢的过程。下面从五个方面介绍Ca²⁺在植物抗逆中的作用。
(1) 调节细胞中Na+/K+的比例：植物细胞内Na+ 与K+ 浓度比例([Na+]/[K+])是影响植物的耐盐性的因素之一，降低细胞内[Na+]/[K+]可以使植物在盐胁迫条件下获得更好的生存能力。Na+ 能置换细胞膜上的Ca2+，导致K+ 的大量外流。增加胞外Ca2+ 浓度，可以阻止这种由Na+ 引起的胞内K+ 的外流，提高液泡膜上H+-ATPase的活性，进而减缓H+-PPase的活性下降，降低细胞质中的Na+ 浓度。
(2) 调节胞内ABA的浓度：脱落酸(abscisic acid, ABA)的主要功能之一是作为胁迫激素参与植物对外界环境胁迫的响应。干旱、低温、盐害等环境胁迫均可引起植物细胞内ABA 浓度的上升。ABA 可通过诱导植物气孔关闭、增强植物根系导度等方式提高植物对干旱的抗逆性，而Ca2+ 作为胞内信使，参与并调控ABA 的积累和ABA诱导的植物气孔关闭的抗旱过程[ 7 ] ，C a 2 + 螯合剂EGTA[ethyleneglycolbis(2-aminoethyl) tetraaceticacid]和Ca2+ 通道抑制剂La3 +(三价镧离子)均能明显减弱ABA 对气孔运动的影响[21]，这说明在植物细胞中，胞外C a 2 + 的流入对植物气孔的关闭有决定性的作用，这是ABA 途径调控植物的抗旱性的关键。
(3) 植物细胞中胞质C a 2 + 浓度能影响细胞壁的合成。胞质中低浓度Ca2+ 可导致细胞壁内非纤维素多糖和木质素沉积的减少，而高浓度Ca2+ 加强细胞壁中非纤维素多糖和木质素的合成和沉积。
(4) 胞质Ca2+ 感受器包括钙调蛋白(CaM)、CDPK和钙调磷酸酶B样蛋白(CBL)这三类蛋白质。它们通过识别不同浓度的钙信号，与钙离子特异结合，改变自身构象，激活蛋白质功能。它们分别与Ca2+ 构成目前3 种主要的Ca2+ 信号系统：Ca2+/CaM、Ca2+/CDPK、Ca2+/CBL。研究表明低温、触碰、水分胁迫及盐胁迫等都能引起细胞内CaM 含量的升高。Ca2+ 的涌入提高了胞内Ca2+ 浓度，激活CaM，进而激活CaM 依赖蛋白激酶(CaMK)或CaM结合蛋白(CaMBP)，导致代谢过程中的关键酶或转录因子活化，完成对细胞代谢活动或基因表达的调节[9]，例如SOD、CAT、POD等酶的活化。
(5) 植物在适当低温胁迫中，质膜上Ca2+ 通道透性提高，胞外Ca2+ 进入胞内，导致胞内Ca2+ 浓度上升，Ca2+能调节冷诱导基因的表达，使植物获得更好的抗冻性。
以上内容引自：龚伟, 王伯初. 钙离子在植物抵抗非生物胁迫中的作用[J]. 生命的化学, 2011, 31(1):107-111.
旭月研究院NMT文献库中使用非损伤微测系统检测Ca2+流速的SCI文献如下：
[1] C2015-005-COLD1 Confers Chilling Tolerance in Rice (Cell, 33.116)——低温胁迫、盐胁迫
[2] C2015-001-Overexpression of bacterial gamma-glutamylcysteine synthetase mediates changes in cadmium influx, allocation and detoxification in poplar (New Phytologist, 6.373)——重金属胁迫
[3] C2012-010-Paxillus involutus strains MAJ and NAU mediate K+/Na+ homeostasis in ectomycorrhizal Populus × canescens under NaCl stress(Plant Physiology, 7.016)——盐胁迫
[4] C2012-009-Cadmium impairs ion homeostasis by altering K+ and Ca2+ channel activities in rice root hair cells(Plant, Cell & Environment, 5.215)——重金属胁迫
[5] C2012-001-An ATP signalling pathway in plant cells: extracellular ATP triggers programmed cell death in Populus euphratica(Plant, Cell & Environment, 5.215)——信号转导
[6] C2010-004-H2O2 and cytosolic Ca2+ signals triggered by the PM H+-coupled transport system mediate K+/Na+ homeostasis in NaCl-stressed Populus euphratica cells(Plant, Cell & Environment, 5.215)——盐胁迫
关注旭月微信公众号，回复文献编号，即可获得相应文献。更多文献请查找NISC文献库。