只在白天生長的植物

一般來說，植物在什麼時間長得快呢？

很多人可能會說，白天。

事實上，植物在晚上長得比白天快，這是因為在太陽下山的時候，植物會由夕陽餘暉接收到一波遠紅光（far-red light），而這波遠紅光使得光敏素（phytochrome）由活化態（Pfr）轉變為不活化態（Pr）。不活化態的光敏素使得植物會努力生長，企圖找尋光源，於是使得植物晚上長得比白天快。這部分最容易由種子發芽看到，是否有注意到種子發芽總在破曉時？

圖片來源：維基百科

最近，德國Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology的一個研究團隊，在2014年的「實驗生物學年會」（ the Society for Experimental Biology Annual Meeting 2014 ）發表了一種有趣的突變種nex1，這突變種只在白天生長。

怎麼會這樣呢？難道是光敏素出了什麼問題？

其實不是。雖然目前還沒有找到突變的基因，但是研究團隊握有許多證據讓他們相信，這個nex1的基因缺損應該是發生在跟澱粉（starch）的分解有關的酵素上。

過去不同的研究團隊也曾發現這類的突變植物，可是那些突變植物，因為合成很多澱粉造成蔗糖（sucrose）缺乏，都長得比野生種（wild type）要小得多；但是nex1卻跟野生種差不多大。

馬鈴薯的澱粉顆粒（amyloplast）。圖片來源：維基百科。

研究團隊發現，nex1的澱粉顆粒比野生種大得多。由於一般植物在晚上長得快，但是晚上不能進行光合作用，所以一般植物細胞內的澱粉顆粒在晚上會被分解提供生長所需，造成晚上澱粉顆粒縮小的現象；但是nex1的澱粉顆粒在晚上並沒有縮小，研究團隊也觀察到，nex1在晚上是不生長的。

既然nex1在晚上不生長，但卻又能夠長得跟野生種差不多大，這就意味著他們在白天生長的速度比野生種快。因此，研究團隊希望能夠了解在nex1裡面到底發生了什麼事，或許未來可以應用在農作物上來提高農作物的營養價值。

當然，也有可能這些澱粉顆粒是無法被分解的，因此才會愈來愈大。所以，研究團隊也會對這些澱粉顆粒進行進一步的了解。

參考文獻：

2014/7/2. The plant that only grows when the going's good -- ScienceDaily