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    獨家》作物變「殭屍」不事生產!中研院參與跨國研究發現解方

    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。(郭志鴻提供)

    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。(郭志鴻提供)

    2021/10/07 06:05

    首次上稿 01:25
    更新時間 06:05

    〔記者楊媛婷/台北報導〕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。

    中研院植微所副研究員郭志鴻參與的跨國研究團隊發現植物病害的重要機轉,該研究躍上國際重量級期刊《細胞(Cell)》封面。(中研院植物暨微生物學研究所提供)

    中研院植微所副研究員郭志鴻參與的跨國研究團隊發現植物病害的重要機轉,該研究躍上國際重量級期刊《細胞(Cell)》封面。(中研院植物暨微生物學研究所提供)

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