祝雪兰, 许树成

(1.阜阳师范学院生命科学学院; 2.阜阳市红旗中学，阜阳 236041)

细胞内Ca2+，H+与活性氧 (reactive oxygen species, ROS) 是植物体内广泛存在的响应生物或非生物胁迫、调节植物生长发育的因子。人们越来越倾向认为，这些调节因子所显示的时空动态复杂变化模式是它们信号行为的一部分。因此，检测Ca2+，H+与ROS的动态变化，是研究和了解这些细胞因子对植物起调节作用的关键。然而，上述无机信号分子在细胞内浓度等时空变化的有效检测或监测手段一直较少。目前这些信号的显像技术已经出现，并且可以在细胞和亚细胞水平上对上述信号(分子)进行原位实时定量鉴定[1]。 这些显像或成像方法是基于一些小分子染料可以与Ca2+，H+和ROS发生专一性的相互作用、从而使染料荧光特性发生改变的原理。研究进一步发现，使用绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein, GFP)，可以在亚细胞尺度上，对Ca2+，H+和ROS信号分子进行高分辨定位分析。

1 Ca2+在植物活细胞体内的成像

1.1 细胞内Ca2+成像分子探针

Ca2+被认为是广泛存在的细胞功能调节子，因此人们十分关注这种阳离子在细胞内的时空变化水平，以期揭示出它是如何触发细胞生理响应的[2]。细胞质Ca2+水平常常呈现出诸如“尖峰形成”和细胞内“钙波”形式的变化、被认为是细胞间触发信息传递的方式。解码Ca2+“指纹”的生物化学耦联，使得Ca2+信号能够参与细胞对多种环境刺激响应的调节。Ca2+浓度过高时、它也是一种细胞毒素，在胞质中其浓度为100 nM水平、而在细胞器内或质外体Ca2+浓度大致在在 1 mM水平。……