發現全新的植物抗旱分子機制,深具學術與生物科技啟發效果

作者 | 發布日期 2015 年 08 月 13 日 12:20 | 分類 市場動態 , 生態保育 , 生物科技 follow us in feedly
Flickr/Dwayne Madden

中研院植物暨微生物學研究所韋保羅副研究員研究團隊,日前以阿拉伯芥模式植物為研究對象,證實一種名為 AFL1 的膜相關蛋白,對植物乾旱抗性表現具有影響力。由於 AFL1 的結構、位置以及與內膜蛋白間的交互作用在植物的乾旱訊息傳遞研究中是一個全新的分子機制,對於學術研究與未來生物科技深具啟發效果,2015 年 8 月 3 日全球領導期刊《美國國家科學院期刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,PNAS)於網站刊登這篇論文。



目前乾旱已經嚴重影響全球的農業生產力,研究植物感測乾旱以及找到讓植物在逆境下可以生長的調控機制,成為植物學家的重要使命。以往學術界已經知曉對許多以膜為基礎的機制,對細胞感測乾旱與初始訊息傳遞具有重要性,不過所知仍有限。

此次韋保羅副研究員研究團隊首度證實,植物內的 AFL1 是少數膜相關蛋白中對乾旱抗性的表現具有影響力。這項花費 5 年時間才獲得具體證據的研究成果,揭露 AFL1 的結構、位置以及與內膜蛋白間的交互作用,在植物內乾旱訊息傳遞是一個全新的機制。同時,AFL1 與 2 個對生長與脯胺酸累積有負調控作用的內膜蛋白 PDI5 及 NAI2 有交互作用。

韋保羅博士指出,「AFL1 相較於植物內的其他蛋白,還有一個極為特殊之處。植物內的其他蛋白在逆境下(例如乾旱)表現過量,可促進植物的生長;若在非逆境下(例如水充足),這些蛋白卻可能妨害植物生長。而 AFL1 與這些蛋白表現不同,在逆境下 AFL1 過量表現,植物會增加生長;在非逆境下 AFL1 則對植物沒有負向的影響。這使得 AFL1 在未來將可望成為生物科技或農業應用領域中全新的研究題材。」獲得這項令人振奮的研究成果後,他們實驗室未來將嘗試應用於番茄、種子的抗旱機制,以及再深入釐清 AFL1 蛋白與其它蛋白之間的相互作用。

本論文有 2 位共同第一作者,分別是中研院植微所研究助理謝宜芳與拿格拉博士(Dr. M. Nagaraj Kumar),拿格拉博士甫獲得中研院國際研究生學程分子與生物農業科學學程學位。本研究主要由植微所支持,並曾經獲得中研院前瞻計畫和博士後學術獎助計畫經費挹注。

(首圖來源:Flickr/Dwayne Madden CC BY 2.0) 

關鍵字: , , ,

發表迴響