捕蝇草(Venus flytrap, Dionaea muscipula)是一种食肉植物,以其特有的食虫叶子捕捉并消化小动物,吸收营养物质。每片叶子的内表面有6根感觉毛发,可以感知来访的猎物,并使陷阱关闭。一次有感觉毛发的接触是不够的,但是30秒内的第二次接触会促使陷阱迅速关闭并诱捕不幸的猎物。因此,杏耀信任度金星捕蝇器将第一次刺激的记忆储存约30秒。但是,如果植物没有大脑或神经系统,它是如何记忆事物的呢?
1988年,德国波恩大学植物研究所的Dieter Hodick博士和Andreas Sievers博士推测,钙离子的变化可能与捕蝇草的记忆有关(Hodick and Sievers 1988 Planta 174: 8-18)。然而,由于缺乏在不损害细胞的情况下测量钙浓度的技术手段,他们无法探索这种可能性。
现在,在一项研究发表在《自然植物,Hiraku先生研究生和教授的须Mitsuyasu周年全国基础生物学研究所(NIBB)在冈崎,日本,和他们的同事一起,成功地观察细胞内钙浓度在维纳斯捕蝇草和证明其短期记忆确实可以解释为钙离子浓度的变化。
研究小组首先为捕蝇草建立了一种基因转化方法。然后,他们将编码细胞内钙传感器蛋白GCaMP6的基因导入食虫植物中,该蛋白与钙结合时会发出绿色荧光,使他们第一次可以看到细胞内钙浓度的变化。
这篇文章的第一作者Suda Hiraku先生说,“我在两年半的时间里做了很多实验,但都失败了。捕蝇草是一个如此吸引人的系统,我没有放弃。我终于注意到,外源DNA高效地融入了在黑暗中生长的捕蝇草中。这是一条虽小但不可或缺的线索。”
利用这些转基因捕蝇草,研究小组用一根针刺激了一根感觉毛发,并详细测量了叶片内钙含量的变化。
第一次刺激提高了叶片内钙离子浓度,而第二次刺激进一步提高了叶片内钙离子浓度。这些结果表明,只有当细胞内钙浓度超过一定的阈值时,
杏耀娱乐生财 ,该陷阱才会关闭。
此外,在第一次刺激引起的初始爆发后,杏耀的安全细胞内钙离子浓度随着时间的推移逐渐降低。如果第一次和第二次刺激之间的间隔由感官感觉到头发超过30秒,陷阱不会关闭,作为细胞内钙离子浓度不超过信号阈值,尽管两个刺激的政府。因此,捕蝇草的记忆可以归因于细胞内钙浓度的变化。
“这是揭示植物运动和食肉动物进化以及潜在机制的第一步。”许多动植物都有有趣但尚未探索的生物特性。NIBB的新模式生物体开发中心正在收集研究这种奇妙生物体的技术诀窍,”领导该研究团队的NIBB教授兼副主任长谷德贝教授说。