近期《新植物学家》（New Phytologist）杂志发表了一篇研究综述“Activating Plant Immunity: The Hidden Dance of Intracellular Ca²⁺ Stores”，系统论述了植物免疫激活过程中胞内钙离子库（Ca²⁺ Stores）的重要作用。钙离子作为一种多功能和保守的第二信使，在调控植物对病原微生物的免疫应答中发挥着重要作用。该综述深入探讨了胞内钙离子库在植物免疫反应中的协同作用，并揭示了未来研究的几个重要方向。

植物细胞通过识别病原微生物的模式特征或分泌蛋白，启动两种免疫反应，即模式诱导免疫（pattern-triggered immunity，PTI）和效应子诱导免疫（effector-triggered immunity，ETI）。PTI反应由细胞表面的模式识别受体（pattern recognition receptors，PRRs）引发，而ETI反应则通过细胞内的效应子受体蛋白，即抗病蛋白（resistance proteins）所触发。这两种免疫反应共同构成了植物的免疫防御策略，帮助植物抵御病原微生物侵袭，保持健康生长。

钙离子在植物免疫中扮演着至关重要的角色。钙离子信号的动态变化由外界因素触发，这些信号通过细胞内众多的钙离子感受蛋白（Ca²⁺ sensors）解码，引发下游反应。尤其值得注意的是，不同的免疫反应类型会在细胞质中诱导出不同的钙离子动态特征。在PTI反应中，细胞质中的钙离子迅速而短暂地增加，而在ETI反应中，细胞质中的钙离子升高更为强烈且持久。此外，钙离子信号转导过程不仅局限于细胞质，还涉及到许多细胞器和细胞骨架，如细胞核、内质网、液泡、叶绿体、线粒体和微丝骨架。然而，我们对植物细胞中钙离子信号转导网络的理解仍然有限。

图1. 植物免疫反应中细胞内钙离子信号转导网络

细胞内钙离子库与植物免疫之间存在密切联系，但在这方面的研究还处于初步阶段。细胞核、内质网、液泡、叶绿体、线粒体和微丝骨架等细胞器或细胞骨架均参与调节细胞质中的钙离子浓度和免疫信号转导过程。这些发现为进一步探究植物免疫调控的分子机制和细胞过程提供了新的研究方向。未来的研究可以集中在以下几个方面：1. 进一步揭示不同免疫信号诱发的细胞内钙离子动态变化，特别是在细胞器水平上的变化；2. 研究细胞内钙离子信号转导网络的调控机制，包括钙离子在细胞器之间的传递途径和信号整合方式；3. 探索钙离子调控植物免疫反应的分子机制，特别是与细胞信号转导、基因表达调控和蛋白质互作网络的关系，有助于揭示植物免疫系统的精细调控机制。深入了解这些分子机制将增进我们对钙信号介导的植物免疫反应的理解，有助于开发新型的抗病植物品种，提高作物的抗病性和产量稳定性，从而为粮食安全做出贡献。

南京农业大学博士研究生王琪，硕士研究生鄢海桥、章子璐，以及江苏省农业科学院助理研究员仓晓燕为论文共同第一作者，论文写作过程中得到了陕西师范大学张美祥教授的帮助，南京农业大学常明教授与河南农业大学王燃教授为论文共同通讯作者。

论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.19717。