Calcium is an essential element for plants' survival and ability to deal with environmental stresses. However, it can cause cell death due to cellular disequilibrium. Serpentine plants are sensitive to high concentrations of Ca2+, which induces lethal symptoms, especially under environmental stress. In this study, the direct effects of Ca2+ on cell death were investigated in cell cultures of Alyssum inflatum, a serpentine plant native to Western Iran, and results were compared to a non-serpentinitic congeneric species A. saxatile. The results were also compared to the effects of Mg2+ treatments in both species, as another determinative factor in serpentinite soil is high Mg2+ content. Plasma membrane permeability, reactive oxygen species (ROS), and malondialdehyde (MDA) production were measured as physiological cell injury indices. In A. inflatum higher levels of ROS and MDA were observed in Ca2+-treated cells (5 mM or more), while in A. saxatile they were measured in Mg2+-treated cells (5 mM or more). In serpentine species, results indicated that cell death by Ca2+ was more intensive than the cell death by Mg2+, which were observed with less intensity in non-serpentine plants. Microscopic studies showed that cell death occurred via apoptosis-like programmed cell death (AL-PCD). Therefore, Ca2+ sensitivity and AL-PCD as mechanistic reasons for their non-serpentine intolerance would be a crucial consideration in cellular researches concerning serpentine plants, which could be employed in green technologies such as phytoremediation.

中文翻译：

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通过细胞悬浮培养技术研究了钙和镁在蛇纹本地植物香雪球NYÁRÁDY细胞死亡中的作用。

钙是植物生存和应对环境压力的必要元素。但是，由于细胞不平衡，它可能导致细胞死亡。蛇纹石植物对高浓度的Ca2 +敏感，特别是在环境压力下，Ca2 +会引起致命的症状。在这项研究中，研究了Ca2 +对细胞死亡的直接影响，方法是在伊朗西部原生的一种蛇形植物充气香雪球的细胞培养物中，并将其结果与非蛇形同属植物A. saxatile进行比较。还将结果与两种物种中Mg2 +的处理效果进行了比较，因为蛇纹岩土壤中的另一个决定性因素是高Mg2 +含量。测量质膜通透性，活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）的产生作为生理细胞损伤指数。在一个。在Ca2 +处理过的细胞（5 mM或更高）中观察到了黄连菌中较高水平的ROS和MDA，而在A. saxatile中，在Mg2 +处理过的细胞（5 mM或更高）中检测到了较高水平的ROS和MDA。在蛇纹石物种中，结果表明，Ca2 +引起的细胞死亡比Mg2 +引起的细胞死亡更为严重，而在非蛇纹石植物中观察到的强度较低。显微镜研究表明，细胞死亡是通过凋亡样程序性细胞死亡（AL-PCD）发生的。因此，Ca2 +敏感性和AL-PCD是非蛇纹石不耐性的机制性原因，将成为有关蛇纹石植物的细胞研究的关键考虑因素，可用于绿色技术（例如植物修复）。在Mg2 +处理过的细胞（5 mM或更高）中测量了它们的稳定性。在蛇纹石物种中，结果表明，Ca2 +引起的细胞死亡比Mg2 +引起的细胞死亡更为严重，而在非蛇纹石植物中观察到的强度较低。显微镜研究表明，细胞死亡是通过凋亡样程序性细胞死亡（AL-PCD）发生的。因此，Ca2 +敏感性和AL-PCD是非蛇纹石不耐性的机制性原因，将成为有关蛇纹石植物的细胞研究的关键考虑因素，可用于绿色技术（例如植物修复）。在Mg2 +处理过的细胞（5 mM或更高）中测量了它们的稳定性。在蛇纹石物种中，结果表明，Ca2 +引起的细胞死亡比Mg2 +引起的细胞死亡更为严重，而在非蛇纹石植物中观察到的强度较低。显微镜研究表明，细胞死亡是通过凋亡样程序性细胞死亡（AL-PCD）发生的。因此，Ca2 +敏感性和AL-PCD是其非蛇纹石不耐性的机制性原因，将成为有关蛇纹石植物的细胞研究的关键考虑因素，可用于绿色技术（例如植物修复）。显微镜研究表明，细胞死亡是通过凋亡样程序性细胞死亡（AL-PCD）发生的。因此，Ca2 +敏感性和AL-PCD是非蛇纹石不耐性的机制性原因，将成为有关蛇纹石植物的细胞研究的关键考虑因素，可用于绿色技术（例如植物修复）。显微镜研究表明，细胞死亡是通过凋亡样程序性细胞死亡（AL-PCD）发生的。因此，Ca2 +敏感性和AL-PCD是其非蛇纹石不耐性的机制性原因，将成为有关蛇纹石植物的细胞研究的关键考虑因素，可用于绿色技术（例如植物修复）。