Dev. Cell丨德国明斯特大学Jörg Kudla团队揭示植物对盐胁迫的量化响应机制

伴随着天气变化和日夜交替，自然条件下土壤中的含水量不是恒定的，这使得土壤中植物根系周围游离钠离子的浓度也不断在变化。目前尚不清楚植物体内是否存在精确量化的信号响应机制来应对土壤中钠离子浓度的变化。植物经典抗盐通路--SOS(Salt Overly Sensitively)通路的功能在不同强度的盐胁迫条件下是否存在差异也有待确认。此外，盐胁迫引起的钙信号是如何在根中形成、向周边组织传递进而激活特定下游通路也有待进一步探究。

2022年08月24日，Developmental Cell在线发表了德国明斯特大学Jörg Kudla团队及其合作者题为”A Ca2+ sensor switch for tolerance to elevated salt stress in Arabidopsis”的研究论文。该研究揭示了植物能基于不同强度盐胁迫对细胞钠离子外排进行调节的钙信号相关响应机制。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.devcel.2022.08.001

该研究发现，额外添加氯化钠能引起拟南芥根分生区部分细胞产生初级钙信号，增加溶液中氯化钠的浓度会增大该初级钙信号变化的幅度并加快钙流在根中的扩散速度。这些结果表明植物能感应不同强度盐胁迫。该研究还揭示了一个通过感应钙信号对细胞排钠强度进行调整的量化抗盐机制，即SOS3/CBL4-SOS2/CIPK24-SOS1模块赋予植物基础盐耐受性，CBL8在高盐胁迫条件下参与SOS通路进一步促进细胞排钠，通过对细胞钠离子外排的调控来帮助植物应对外界环境中钠离子浓度的变化。

明斯特大学博士后Leonie Steinhorst，博士研究生何戈锋和Lena K. Moore博士为该论文共同第一作者，Jörg Kudla教授为该论文通讯作者。中国农业大学郭岩教授和蒋才富教授，西班牙IBVF研究所Francisco J. Quintero教授，德国马普分子植物生理学研究所Ralph Bock教授以及德国海德堡大学Melanie Krebs教授等也参与了该项研究工作。

原文链接：

https://www.cell.com/developmental-cell/fulltext/S1534-5807(22)00562-7

转自：“植物科学最前沿”微信公众号

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