老葉的植物王國

各種不同的種子。圖片來源： wiki 全世界的植物大約有四十萬種，其中種子植物約有二十五萬種；但是我們放眼望去，大部分看得到的植物都是種子植物（Spermatophyte）。雖說種子植物是植物中最進化的一類，但是進化程度高也並不代表就一定能夠成為地表上的優勢物種。究竟為何種子植物能夠征服地球呢？ 最近的研究發現，一部份的關鍵在種皮。種子植物具有不透水的種皮，使得種子內的胚胎可以熬過惡劣的環境，等待適當的時機再發芽成長。 種皮之所以不透水，是由於角質（cutin）；角質主要由六種脂肪酸（如下），經由長鏈酰基輔酶A合成酶（long-chain acyl-CoA synthetase）、脂肪酰基ω羥化酶（fatty acyl ω-hydroxylases）以及甘油-3-磷酸O-酰基轉移酶（glycerol-3-phosphate O-acyltransferase）的共同作用，形成被稱為角質層（cuticle）的厭水性聚合物網絡來阻止水分進入。 角質的單體。圖片來源：葉綠舒 因為有角質層，使得植物的胚胎與外界隔絕，種子得以長時間保存。 不過角質層也並非百分之百防水、不透氣；因此，如果真的想要長久保存種子，還是把種子放在攝氏15度以及相對濕度40%的狀況下，是比較理想的（1）。 如果只是將種子放在抽屜的角落，隨著時間過去，由於空氣中的濕度的影響，種子的含水量也會逐漸上昇；而空氣也會慢慢的進入種子中，使得種子內的脂肪酸開始氧化。氧化的脂肪酸所產生的壓力（stress）、加上種子內部含水量的提高互為作用，最後種子就會逐漸失去活性。以擬南芥（阿拉伯芥， Arabidopsis thaliana ）為例，在高溫高濕（攝氏40度，相對濕度85%）下，大約六天就會使得25%的種子失去活性。 在一般狀況下，種子要發芽，首先要先浸泡（imbibition）。由於有角質層的關係，當我們把種子泡在水裡，一開始看來好像沒有什麼變化；但由於角質層並非100%防水，隨著時間過去，水分慢慢進入種子，使得種子含水量上昇、細胞恢復活性，於是種子便萌發。以擬南芥為例，它的種子只有由一層細胞構成的胚乳（endosperm），其外則再由另一層死細胞所組成的種皮（testa）所包圍；泡水後24小時便可以觀察到種皮破裂（TR，testa rupture）緊接著就是胚乳破裂（ER，e...

被植物菌質體（phytoplasma）感染的紫錐菊。 圖片來源： wiki 僵屍大家聽過，大家可能也知道有種真菌可以製造僵屍蟻，讓被感染的螞蟻不再認真工作，反而爬出蟻窩，尋找一片距離地表比較近的樹葉，咬下一口，然後死掉。接著真菌的子實體就會從螞蟻的頭部長出來...達成傳播真菌孢子的唯一任務。但是僵屍植物？可能很少人聽過吧？ 僵屍植物是由植物菌質體（phytoplasma）製造的。黴漿菌（mycoplasma）大家可能都聽過，但有多少人聽過植物菌質體呢？ 植物菌質體跟黴漿菌類似，都是沒有細胞壁的生物。只是黴漿菌除了可以可以感染動物以外，也可以進行腐生；但植物菌質體只能作為植物的病原菌。它是植物的寄生菌，藉由葉蟬、飛蝨等吸取篩管汁液的害蟲作為媒介來感染植物。感染後，植物後會造成植物光長葉子不長花，長出來的葉子也很畸形（如圖中的紫錐花）。 被植物菌質體感染後的植物，因為光長葉子（葉狀體）不長花，這些葉子的功能就是用來產生更多的植物菌質體，因此它們被稱為「僵屍」植物（zombie plants）。由於被感染的植物無法開花，往往造成植物就此被「絕後」了。 究竟植物菌質體是怎麼造成僵屍植物出現的呢？過去曾認為是因為感染造成植物賀爾蒙不平衡；但是最近對於植物菌質體的研究發現，植物菌質體本身會產生一個稱為SAP54的蛋白質，這個蛋白質在構造上與植物用來啟動開花機制的蛋白AP1或SEP家族等MADS轉錄因子（MADS-domain transcription factor）非常相似。 這個家族的轉錄因子，會經由互相結合形成雙體（dimer）或四元體（tetramer）之後，再與DNA結合來調節跟花器發育相關的基因表現。當這個家族的蛋白質被SAP54蛋白牽制住以後，會因為無法與DNA結合，導致它們被泛素化（ubiquitination）後再送到26S蛋白質體（26S proteosome）去分解。這麼一來，相關的基因無法表現，使得植物的花變成了葉狀體。 SAP54是如何牽制了AP1/SEP家族呢？研究團隊以電腦模擬分析SAP54的蛋白質結構以後發現，SAP54的結構與SEP3最相似，表示SAP54很可能是經由直接與AP1/SEP家族的蛋白質們互動，使它們無法與應該結合的家族成員結合（一種狸貓換太子的概念？）。當研究團隊把SAP54與AP1/SEP蛋白放...

哈佛大學的學者Isao Muraki在2015年12月17日的的「Diabetes Care」期刊上發表了 一篇文章 ，提到攝食馬鈴薯與糖尿病之間的關連。 各種不同的馬鈴薯。圖片來源： wiki 在文章中，作者彙整了三個不同的研究進行重新分析，發現一週吃超過七份的馬鈴薯，罹患糖尿病的風險會提高33%；若一週吃二到四份馬鈴薯，罹患糖尿病的風險會提高7%。 所謂的一份馬鈴薯是多少呢？筆者查了一下網路，發現一份馬鈴薯大約是一個中等大小的馬鈴薯（約為100克）。而且，不同方式烹調的馬鈴薯，也會影響到它的熱量。烤馬鈴薯（baked potatoes）一份的熱量是93 千卡，馬鈴薯泥（meshed potatoes）的熱量也大致相當。但是炸薯條（french fries）的熱量馬上上昇三倍。 也就是說，所謂的一份，並非如 新聞 中所說，就是一顆馬鈴薯。 其實馬鈴薯主要成分是碳水化合物，所以吃馬鈴薯等同於吃飯、麵、蕃薯等食物，最新版的哈佛食物餐盤（不再以金字塔呈現）裡面提到的「全穀類」（whole grains）並不包括馬鈴薯，而只有全麥麵包、糙米；同時在「蔬菜」裡面也特別點出，馬鈴薯與炸薯條不算蔬菜。 圖片來源： Harvard 其實馬鈴薯吃多了，就像飯、麵等吃多了是一樣的，吃多了會造成肥胖，然後就三高了。尤其是炸薯條熱量極高，更不應該多吃。華人有道菜就是用馬鈴薯切絲來炒，中國把它稱為「炒土豆絲」。但是，為了健康，真的不該再把馬鈴薯當作「蔬菜」來看了。尤其對糖尿病人來說，馬鈴薯更加不可以當作「蔬菜」，而應該跟米、麵、蕃薯等一起算進澱粉類，這樣才能夠真正控制澱粉的攝取。 參考資料： Isao Muraki, Eric B. Rimm, Walter C. Willett, JoAnn E. Manson, Frank B. Hu and Qi Sun. 2015. Potato Consumption and Risk of Type 2 Diabetes: Results from Three Prospective Cohort Studies . Diabetes Care. doi: 10.2337/dc15-0547 2016/1/2. 當心！馬鈴薯吃太多 易導致糖尿病。 自由時報。 Healthy Eating Pl...