植物缺磷 微核酸充當葉子到根部的傳訊郵差


中研院農業生物科技研究中心研究員邱子珍團隊,首度揭露微核酸(microRNA)與植物中「磷」的代謝關係。(記者湯佳玲攝)

2015-08-26 15:39

〔記者湯佳玲/台北報導〕中研院農業生物科技研究中心研究員邱子珍團隊,首度揭露微核酸(microRNA)與植物中「磷」的代謝關係,發現植物很「聰明」,一旦土壤缺磷,反而是葉子會先表現出來,再往下移運到根部,而微核酸miR399基因就如郵差,扮演葉子和根部互相溝通的重要訊息分子,被美國植物生理學期刊評為具「高度影響」的發現。

科技部今天召開「小兵立大功-微核酸如何協助植物應變缺磷逆境」記者會。科技部生科司司長蔡少正說明,微核酸是RNA(核糖核酸)的一種, 功能是調控。國際科學界在邱子珍找到微核酸與磷的代謝關係後,也陸續找出十幾個與磷相關的基因,但沒人能像邱的團隊深入發現代謝機制。

邱子珍表示,miR399是全球第一個被發現與磷代謝相關的微核酸,是植物從葉子傳導缺磷訊息到根部的訊息分子,提供微核酸在植物長距離運輸的第一個證據。團隊透過對阿拉伯芥模式植物的研究,進一步發現另一個微核酸miR827,主管根部對磷酸鹽的吸收,miR399與miR827兩基因互相合作,維持植物細胞內磷酸鹽的恆定。

邱子珍說,當植物身處缺磷環境時,miR399和miR827的表現會被大量誘導,抑制它們的目標基因PHO2與NLA,進而增加磷酸鹽運輸蛋白的穩定、提高對磷酸鹽的吸收與轉運,以因應土壤中磷肥的多寡。

她說,世界上的磷礦資源有限、大量施用磷肥耗費成本、過度施用磷肥也會污染環境,未來若能以此兩個微核酸當作分子生物標記進行育種,將能提高作物對磷肥的吸收與利用效率,並減少環境污染。

邱子珍一系列的研究成果發表於國際知名的學術期刊,包含植物細胞期刊 (The Plant Cel1) 、植物年度回顧期刊 (Annual Review of Plant Biology) 和植物科學趨勢期刊 (Trends in Plant Science),並獲得「湯森路透科學卓越研究奬」,肯定其為全球植物營養生理研究帶來重大突破與深具影響力的貢獻。

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