钙不但是植物生长发育所学要的营养元素，而且也是转导多种生理过程的胞内信号分子。钙能维持细胞壁、细胞膜和膜结合蛋白稳定性，参与胞内生长发育的调节过程，在细胞内起第二信使作用。钙作为植物细胞的第二信使，对环境信号和内源激素信号等许多刺激都有灵敏反应，病原菌的侵染、植物激素、逆境胁迫（盐胁迫、低温、高温和干旱等），均能引起胞内钙离子水平的改变。所以细胞质中的自由钙离子浓度变化就是外界生理或非生理信号的一个反应。


钙在植物细胞中分布极不平衡。在一般状态下，细胞质中浓度很低，细胞壁的钙离子浓度是细胞质的上千倍。细胞质与细胞外或者胞内（某些细胞器）之间存在着极差很大的钙离子浓度梯度。


为了应对植物植物发育和环境胁迫信号，钙离子由液泡膜和质膜的钙离子通道内流进入细胞质，导致细胞质钙离子浓度迅速增加，产生钙瞬变和钙振荡，传递到钙信号靶蛋白，如钙调素和钙依赖性蛋白，引起特异的生理生化反应。


西班牙马德里工业大学用农业级壳寡糖在模式植物拟南芥上做试验，发现壳寡糖可以使拟南芥细胞内钙离子通过钙离子通道内流进入细胞质，使细胞质内钙离子浓度升高。充分说明了壳寡糖作为植物细胞的初级信使，诱导植物产生抗性，预防各种病害和其他环境胁迫（如干旱、寒害等）。

试验项目如下：
本实验所用的植物为拟南芥（是一种模式植物，遗传学研究的好材料）。
用壳寡糖处理拟南芥，测定植物细胞的液泡钙离子通过钙离子通道流入细胞质中的钙离子浓度。


用化学发光仪检测细胞质内钙离子信号的浓度。水母发光蛋白是一种发光蛋白质，当它在钙离子的环境中时能发射出波长为469nm蓝光的持续较短的闪烁光，利用发光水母蛋白与钙离子的反应动力学，可得到钙离子浓度，发光水母蛋白检测的发光相对单位是RLU。


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