中央大學揭植物危險訊號 麩胺酸增進抗病性

記者黃朝琴／綜合報導

國立中央大學團隊發現，麩胺酸（glutamate, Glu）對植物不只是營養素，也能被感知為一種危險訊號，可誘導防禦基因，抑制光合作用，增進植物的抗病性，研究成果發表於國際期刊Plant Physiology（植物生理學）。

中大今（15）日表示，這項研究主要由中大與中研院植物暨微生物學研究所合作學程碩士生洪以倢完成，中大生命科學系教授葉靖輝、謝明勳共同指導，成果拓展科學界對植物麩胺酸代謝與訊息功能的理解，再次呈現植物的韌性，面對不斷變化的環境與挑戰，總能在生長與防禦之間，取得適當的平衡。

研究團隊指出，麩胺酸是植物體內重要的胺基酸，也是氮代謝與蛋白質合成不可或缺的營養素。在人體的神經傳導系統中，麩胺酸同時扮演重要的角色；植物雖然沒有神經系統，但近年研究顯示麩胺酸也可以是一種訊息傳導分子，廣泛地影響植物的生長與發育。團隊以模式植物阿拉伯芥為材料，探討植物接觸外源性麩胺酸後產生的生理與分子反應。研究發現當植物接觸到外源性麩胺酸時，會迅速誘導防禦基因，同時抑制光合作用基因的表現。

麩胺酸所誘導的防禦反應，可增進植物的抗病性。因此，外源性麩胺酸可能被植物感知為一種「危險訊號」，透過活化植物防禦荷爾蒙水楊酸、茉莉酸及乙烯所調控基因的表現，強化植物的免疫反應。除免疫反應之外，麩胺酸也會促進根毛發育。研究發現，阿拉伯芥會透過根尖來感應外源性麩胺酸，進而促進根毛伸長，其作用的分子機制與根毛發育關鍵轉錄因子RHD6及其下游調控網絡有關。