ACC與乙烯（ethylene）在地錢中有不同的功能

 

地錢。圖片來源：維基百科

上次介紹過ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid，1-氨基環丙烷-1-羧酸）可能與乙烯在植物中有不同的功能。最近在地錢（Marchantia polymorpha）中的研究，進一步證實了它們的確是不同功能的植物賀爾蒙。

為什麼研究團隊會想要用地錢做研究材料呢？原來只有種子植物才有能把ACC轉化為乙烯的ACC 氧化酶（ACC oxidase）。因此，研究團隊認為，若要研究ACC的功能，地錢可能是比種子植物更好的研究材料（版主按：至少不用作六個基因甚至八個基因的突變株，會比較輕鬆愉快一些）。

研究結果發現，乙烯可使地錢的植物體與孢芽（gemma）變大、產生更多孢芽杯（gemma cup），但也會引發孢芽休眠。剔除Ctr1基因的地錢（Mpctr1-KO）呈現持續性的乙烯反應，而剔除乙烯受器基因Ein3的地錢（Mpein3-KO）則對乙烯沒有反應。另外，剔除Ctr1基因的地錢其孢芽的表皮細胞較多也較大，但剔除乙烯受器基因Ein3的地錢其孢芽的表皮細胞較少也較小，顯示了乙烯對於孢芽的生長發育有刺激的效果。

相對的，ACC卻會透過抑制細胞分裂來抑制孢芽生長與發育。這個現象即使在剔除乙烯受器基因Ein3的突變株中也可觀察到。

地錢有兩個ACC合成酶（ACC synthase）。ACC合成酶負責將S-腺苷甲硫氨酸（S-Adenosyl methionine ，AdoMet， SAM）轉化為ACC。研究團隊發現，在地錢中剔除一個或兩個ACC合成酶（Mpacs2與Mpacs1Mpacs2）會讓地錢的孢芽杯變大，葉狀體（thallus）也會產生更多分支，同時出現不正常生長的頻率也大幅提高。

從這些結果可以看到，ACC與乙烯在地錢中的確有不同的功能。對照兩個多月之前在種子植物中的發現，或許是時候讓我們把ACC當作是一個不同的賀爾蒙了。

參考文獻：

Li, D., Flores-Sandoval, E., Ahtesham, U. et al. Ethylene-independent functions of the ethylene precursor ACC in Marchantia polymorpha. Nat. Plants (2020). https://doi.org/10.1038/s41477-020-00784-y