2024年5月22日，湖南农业大学等机构的研究人员在 Nature 期刊发表了题为Osmosensor-mediated control of Ca2+ spiking in pollen germination的文章。
高等植物通过停止细胞活动（脱水）和恢复过程（补水）来度过陆地缺水和水量波动期。然而，植物在补水过程中如何监测水分供应情况尚不清楚。虽然低渗透压诱导的细胞膜 Ca2+ 浓度（HOSCA）的增加一直被认为是补水过程中感知低渗透压的机制，但其分子基础仍然未知。由于渗透压会触发膜张力，而渗透压传感通道的渗透压传感特异性只能在体内确定，因此这些通道被归类为机械传感器的一种亚型。
该研究确定了拟南芥细胞表面真正的低渗透传感器，并发现花粉 Ca2+ 刺激是通过这些低渗透传感器直接受水分控制的--也就是说，Ca2+ 刺激是水分状态的第二信使。研究人员在大肠杆菌中对低渗透敏感通道进行了功能性表达筛选，并确定了高渗透门控钙离子通道（OSCA）蛋白家族的成员OSCA2.16。研究人员筛选了单阶和高阶 OSCA 突变体，观察到 OSCA2.1/OSCA2.2 双基因敲除突变体的花粉萌发和 HOSCA 能力受损。OSCA2.1和OSCA2.2在植物体内和HEK293细胞中发挥着低渗透敏感性Ca2+渗透通道的功能。降低培养基的渗透压会增强花粉的 Ca2+ 振荡，这种振荡由 OSCA2.1 和 OSCA2.2 介导，是发芽所必需的。OSCA2.1和OSCA2.2将细胞外水分状态转化为花粉中的Ca2+峰值，可作为跟踪植物补水情况的重要低渗透传感器。
