2015-11-30 20:40:32coolanews

成大教授郭瑋君發現植物新抗病武器SWEET2糖轉運蛋白

〔記者林孟翰南市報導〕成大教授郭瑋君團隊,研究發現植物新抗病武器「SWEET2糖轉運蛋白」,SWEET2功能提升時,可減少植物根圈糖的含量,增加植物對病菌感染的抵抗性。

  微生物病害會影響植物的生長或產量,台灣處於亞熱帶,環境高溫多濕,有利微生物繁殖,以瓜苗、蔬菜苗來說很容易感染根腐病,若遭感染將嚴重損害收成,而噴灑農藥對來自土壤微生物病害效果不盡理想,不僅帶來食安問題,也污染環境。

  植物藉由光合作用製造生長所需的糖,糖的運送過程中,一部份會分泌到根部以外,可能成為土壤病原菌感染植物時的養分來源。

  郭瑋君助理教授研究團隊以阿拉伯芥的突變株建立研究模式,發現植物的液胞膜(細胞糖的儲存室)上存在著秘密防禦機制「糖轉運蛋白SWEET2」;SWEET2的功能在抑制或調控植物根細胞之液胞內糖的輸出,糖輸出太多時SWEET2回收的能力會加強,以管控根圈土壤糖的含量;更重要的是,當阿拉伯芥根部被根腐病感染時,SWEET2基因可大量被表現,因此推論得知SWEET2功能提升時,可減少根圈糖的含量時,增加植物對病菌感染的抵抗性。

  研究顯示缺乏SWEET2的植物,其根部輸出糖的比例會明顯增加,由原本的十五%提高為三十至四十%,同時發現當SWEET2突變株感染根腐病時,菌孢子著生能力增加,也從而推測根圈土壤不尋常的高糖比例,可能滋養了有害植物的病菌。

  研究團隊推測,植物之所以將糖分泌到根部以外,最初的目的是可能為了促進土壤中有益微生物的繁殖,好讓彼此生長均受益,而病原菌卻「挾持」部分的糖,因此植物仍演化出聰明的對策,以SWEET2回收調控,增加植物本身對病菌感染抵抗性。 

  這些創新研究成果論文已於八月刊載於植物科學高影響力The.Plant.Journal期刊。該團隊是全球第一個找到調控植物根部糖輸出機制,並提供遺傳證據,證實植物根部糖輸出可影響病原菌對根部的感染力。