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《新創動態》農作物變「殭屍」不事生產!中研院參與跨國研究發現解方
2021-10-08


中研院植物暨微生物學研究所副研究員郭志鴻(左4)研究團隊發現「SAP05」蛋白造成植物發育異常的分子機制。(圖片來源:中研院)

 

受到氣候變遷及暖化影響,危害農作物生產的植物菌質體感染有擴大的跡象。當農作物被植物菌質體感染後,雖然不會死亡,但往往無法正常開花結果,彷彿變成「殭屍」,造成重大經濟損失,也危害糧食安全。中研院植物暨微生物學研究所副研究員郭志鴻團隊參與由英國約翰.因內斯中心主導的研究計畫,與英國塞斯伯里實驗室及荷蘭瓦赫寧恩大學共同合作,發現植物菌植體分泌的「SAP05」蛋白造成植物發育異常的分子機制,且確認只需改變植物「RPN10」蛋白的兩個胺基酸,就可阻止植物「殭屍化」。

植物菌質體是國際上造成農作物病害的主要細菌之一,可藉由昆蟲傳播感染數百種不同植物,其中包含許多重要的農作物。在台灣受到植物菌質體危害的有三星蔥、絲瓜、花生及觀賞植物日日春等。郭志鴻說,目前對於已經發生的感染無法治療,而農業上的防治手段主要是透過噴灑藥物,殺死作為傳播媒介的昆蟲,但這也對生態造成不小的影響。因此,學界數十年來投入相關研究,希望可以發展出讓農作物不再受到植物菌質體威脅的新方法。

郭志鴻說明,雖然植物菌質體已有數十年的研究歷史,但這些細菌至今仍然無法在實驗室中人工純化培養,也因此相關研究極為困難。跨國合作團隊採用分子生物學及基因體學等多項技術,免除傳統微生物學研究必須的細菌純化培養步驟,直接探討細菌致病因子跟植物的蛋白質交互作用。

除了在基礎科學上得到新知識之外,郭志鴻說,在模式植物阿拉伯芥上確認,只需微小的改變就可以得到抗病性,是很大的突破。未來可能可以透過育種或者是基改等方法,把這個知識應用到不同的農作物上,除了提升作物的抗病性之外,也可減少殺蟲劑的使用維護整體生態環境。

研究成果刊登於國際重要學術期刊《Cell》,並被選為封面。

(自由時報  記者楊媛婷)

 

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