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植物的「壓電」感測器（Piezo sensor）在液泡膜上

 

小立碗蘚。圖片來源：維基百科

如果上網去查"piezo sensor"，會查到「壓電感測器」或「壓電式震動感測器」。但是在動物界，"piezo sensor"是位於細胞膜（plasma membrane）上的陽離子（cation）通道，負責感應機械壓力。

動物的piezo sensor位於細胞膜上，植物是否也有piezo sensor呢？最近的研究發現，植物的確有piezo sensor，但是並不位於細胞膜上，而是位於液泡膜（vaculoar membrane, tonoplast）上。研究團隊以小立碗蘚（Physcomitrium patens）與阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）為研究材料，發現小立碗蘚的piezo sensor（稱為PIEZO）對於植物的正常生長、植株大小以及細胞質鈣離子濃度變化都有重要的影響。液泡的管狀化、內化與分裂都與PIEZO有關。阿拉伯芥的PIEZO則與花粉管尖端的管狀化有關。

為何植物的piezo sensor不是位於細胞膜上呢？可能是因為植物細胞的細胞膜長年處於有膨壓（turgor pressure）的狀況下，所以讓細胞膜去感受外界來的機械壓力可能不會這麼敏感。相對的，液泡會有更多的自由度。這個發現告訴我們，植物也能感知機械壓力，而這個感知是透過液泡膜來啟動的。

參考文獻：

Plant PIEZO homologs modulate vacuole morphology during tip growth BY IVAN RADIN, RYAN A. RICHARDSON, JOSHUA H. COOMEY, ETHAN R. WEINER, CARLISLE S. BASCOM, TING LI, MAGDALENA BEZANILLA, ELIZABETH S. HASWELL
SCIENCE30 JUL 2021 : 586-590

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