老葉的植物王國

  人參。圖片來源： 維基百科 人參是珍貴的補品，一向被認為可以補中益氣。傳說快往生的人如果給他喝點參湯，往往可以多活一小段時間，得以讓遠道而來的至親見上最後一面。但是，人參還有其他奇妙的東西喔！最近中國的研究團隊，在人參的根圈發現了一隻被暱稱為G7的鏈黴菌（ Streptomyces ginsengnesis G7），這隻鏈黴菌可以產生一個具有多種功能的化合物！ 一開始研究團隊是對於人參根圈的菌群組成感到好奇。所謂的「根圈」（rhizosphere）指得是根部表面及其周圍幾毫米到幾厘米的土壤區域，其大小會因為植物的根系結構（深根型植物會比較大）、根分泌物的多寡（分泌物多的比較大）、土壤類型（疏鬆、通氣的土壤中，根分泌物可能更容易擴散，就會形成比較大的根圈）、環境條件而有變化。 在根圈中，植物根部會分泌出各種化學物質，這些物質可以吸引有益的微生物，如細菌和真菌，它們可以幫助植物更好地吸收營養，有的甚至能夠將空氣中的氮氣轉化為植物可以利用的形式，也可以抵抗那些可能造成病害的有害微生物。這樣，根圈就成了一個充滿活動的地方。 根圈的交流不僅限於植物和微生物之間。根圈中的物質也會影響土壤的結構和營養狀態，進而影響整個生態系統中的生物多樣性和健康。簡而言之，根圈是植物和周圍微生物相互作用的一個熱點，是自然界中一個複雜且精彩的互助社區，對於維持生態系統的健康和平衡至關重要。 研究團隊透過篩選找到G7這隻鏈黴菌。由於這類的菌是已知的天然產物和次級代謝產物的豐富來源，這些物質在醫藥和農業上具有重要應用價值。G7作為一個從人參根圈分離出來的菌株，其潛在的生物活性物質，特別是對植物生長有影響的代謝產物，引起了他們的興趣。 結果他們發現，G7可以產生許多不同的化合物，其中屬於聚酮類的利迪卡黴素（lydicamycins）不僅具有抗生素的作用，也能作為作物保護中的除草劑。 研究團隊發現，在利迪卡黴素的影響下，阿拉伯芥的生長受到抑制。進一步的分析顯示，阿拉伯芥根部的生長素分布發生改變。在利迪卡黴素處理後，生長素在根尖的分布不再集中，導致生長素濃度梯度被破壞。 另外，他們也發現利迪卡黴素影響了生長素運輸蛋白（如PIN蛋白）的表現和定位。PIN蛋白是生長素運輸的關鍵蛋白，負責生長素的細胞間運輸。在利迪卡黴素的作用下，PIN蛋白的表達水平和在細胞中的位置發生改變（如PIN...