植物已經演變為適應其自然棲息地,而不是在不利條件下逃脫。環境中顯著影響植物壽命的動態因素之一是土壤的pH值。通過調節養分和有毒離子水平的可用性,土壤pH對植物健身房產生了深遠的影響。酸性土壤提高了一些必需礦物質(例如鐵和錳)的濃度,同時降低了硝酸鹽等其他礦物質的水平,並且由於高鋁離子含量而引起的植物挑戰。相比之下,鹼性土壤通常富含碳酸氫鹽,抵消根介導的酸化並因此生長,但限制了基本養分(例如鐵和磷)的可用性。土壤pH會影響植物的健康以及在酸性和鹼性條件下的變化生長,某些物種專門適用於某些pH串。低pH值通過鬆弛的細胞壁促進生長,幫助細胞擴展。但是,由於過度水平的銨或鋁離子,過度生長在酸性土壤中可能有害。相反,鹼性pH通過限制細胞壁的柔韌性抑制生長。緩慢的生長可以通過預防養分貧困來從鹼性土壤中的植物中受益,這由於礦物質的有限而具有挑戰性。因此,適應改變環境的pH值對於健身優化和植物性能至關重要。
使用參考工廠 擬南芥沃爾夫岡·施密特(Wolfgang Schmidt)和他的同事達梅什·賈恩(Dharmesh Jain)來自西尼卡學術界和鍾興國立大學,對植物如何應對環境pH值的快速變化進行了詳細研究。他們的目的是研究在暴露於酸性或鹼性條件下的細胞間pH重新校準基礎下的機制,並評估這些條件如何影響植物的能力和生長。 擬南芥 植物在培養基或鹼性或酸性pH的無菌條件下生長,然後在特定治療後隨後進行形態學以及蛋白質組學和磷酸蛋白質組學分析。他們的作品已發表在著名的雜誌上 分子和細胞蛋白質組學。
分析表明“(軟鈣)的生長 擬南芥 植物平均pH值是最佳的。 “鹼性土壤顯著降低了植物並增加了拍攝,但對根長的影響最小,而強酸性土壤的生長在不影響拍攝的增加的情況下震驚了根的生長。
明顯地,分析顯示蛋白質磷酸化位點取決於先前的pH。作者總結說:“我們的研究表明,PHE的變化導致蛋白質磷酸化的廣泛變化,這表明環境pH中的許多環境適應都取決於翻譯後的信號傳導事件。”這些變化影響了質子泵送和通過膜的離子運輸等過程,從而影響營養攝入,根生長,植物健身房和內部pH控制。這些調整,尤其是在磷酸肽中,表明對短期pH變化的響應強烈信號傳導。沒有特殊載體的突變植物表現出對pH變化變化的反應,強調了這些蛋白質在細胞內外的pH調節中的重要性。
這種適應性的中央主題包括平衡通過細胞膜的質子傳輸的生長和保護和調節。總之,研究闡明了植物的說明 擬南芥在土地的生存中瀏覽複雜的pH舞。他們的發現突顯了pH在形成植物生長和適應性中的主要作用,從而揭示了植物如何適應酸性和鹼性環境。從改變的蛋白質的磷酸化到養分攝入的細微偏移,他們的研究揭示了植物理解和響應土壤pH變化的複雜機制。了解這些過程,我們獲得了對不同環境條件下植物如何開花的寶貴概述,從而提供了可能在面對氣候變化時提高作物和生產力的抵抗力的可能方法。
日記
Dharmesh Jain,Wolfgang Schmidt。 “蛋白質磷酸化在環境pH中策劃了擬南芥植物的適應。”分子和細胞蛋白酶學,2024。 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mcpro.2023.100685
關於
沃爾夫岡·施密特(Wolfgang Schmidt) 它是一位草藥生物學家,對植物的感知和對環境信號的反應非常感興趣。特別是,他的實驗室的研究對植物如何獲得由於土壤不利的pH值而似乎“難以獲得”的基本礦物感興趣。沃爾夫岡起源於德國柏林,自2005年以來一直在西尼卡學術界(台北)擔任研究助理,並在台灣的鍾欣(Tainan)國立大學擔任助理教授。

Dharmesh Jain起源於風景如畫的印度巴瓦哈城市,目前正在台灣國際研究生計劃的框架內,在施密特實驗室的生物技術博士學位上,與國立大學的國立大學合作。他的博士調查著重於檢測pH值對富有挑戰性條件之間植物發育的植物性能的影響。