2020年6月，《Horticulture Research》上线了一篇报道，研究团队把从富士苹果果肉中酶解获得的原生质体，放到37℃环境里保温30分钟，用Fluo-8/AM、Fluo-4/AM、Rhod-2/AM三种探针加载进去，然后用Ca²⁺通道阻断剂La³⁺、螯合剂EGTA、载体A23187和离子霉素Ionomycin来调控胞质里的钙浓度，实时观察荧光变化。实验结果显示，FDA染色证明这些分离出来的细胞还是活的；Fluo-8在5微摩尔浓度时染色效果最好，且整个过程没被区室化；通过La³⁺和EGTA组合就能让荧光在25分钟内完全消失，A23187和Ionomycin联手能在10分钟内把荧光推到最高值，这说明信号是可以双向调控的。钙既是植物生长必需的矿质元素，又是细胞内的第二信使，在植物细胞里上演着动态芭蕾。一旦这种动态失衡，苦痘病、褐斑病、脐腐病就会接连出现，果实硬度会突然下降、货架期变短，果农的收入也跟着减少。生产上给幼果喷钙、采后浸钙能在一定程度上提升硬度和延缓软化，但有时候对苦痘病却没办法根治。问题就在于钙到底有没有真正进入果肉细胞，进去后又干了什么。Ca²⁺荧光成像虽然最直观最灵敏，可苹果和梨这类难以进行转基因操作的植物让研究者觉得头疼。直接把小分子荧光探针送进细胞原生质体就成了绕开转基因的捷径。然而探针如果被困在细胞膜或液泡里数据就不准了。这项技术首次证明小分子荧光探针能在苹果果肉原生质体中稳定成像且不受干扰，为后续研究钙在果实软化、病斑形成、色泽发育等过程中的时空动态提供了可靠工具。未来结合高通量成像和基因编辑手段，或许能揭开钙调控苦痘病的最后一道门。钙是个“万能工”还是“隐形人”？它在细胞里的分布随时间空间变化像跳芭蕾。当这个舞步出问题时各种病害就找上门了。Fluo-4和Rhod-2还有FDA也被提到了。Fluo和Rhod都是荧光染料用来标记钙离子的工具。 FDA能用来检测细胞活性高低也就是死活的问题。 EGTA是一种螯合剂用来结合钙离子从而去除它。 这次研究用的是2020年的苹果做的实验对象Malus domestica就是富士苹果的意思。 而其中的Loading就是给细胞装载探针的过程。 Ionomycin是一种离子霉素它能够促使钙离子进入细胞内部从而改变胞内的浓度水平。 而La³⁺则是钙离子通道阻断剂能够阻止钙离子通过细胞膜进入细胞内部。 此外在2020年的6月这个时间点非常关键因为这篇论文正是在这个时候发表在《Horticulture Research》杂志上的。 这个实验最核心的内容就是把三种不同的探针Fluo-8/AM、Fluo-4/AM还有Rhod-2/AM给加载进了原生质体当中去让研究者们能够直观地看到钙离子在细胞内的活动情况和分布规律。 而此次研究取得了突破性进展表明小分子荧光探针能够稳定地在苹果果肉原生质体中进行成像并且不受区室化干扰为以后的研究打下了坚实的基础也给我们揭示了许多未知的信息比如钙离子在果实软化和病斑形成等过程中的具体作用机制是什么样的未来还可以结合高通量成像技术和基因编辑手段来进一步探索这个领域的奥秘揭开更多关于钙离子调控苦痘病的未知面纱找到根治这种病害的方法从而给果农带来更大的收益保障农业生产的可持续发展。