老葉的植物王國

  圖片來源：ChatGPT 大家都聽過那首有名的民歌《蘭花草》：「我從山中來，採得蘭花草，種在小園中，期待花開早。一日看三回，看得花時過；蘭花卻依然，苞也無一個。」雖然不知道植物喜不喜歡被看，但是許多研究都發現，植物並不喜歡被摸喔！為什麼？因為通常「摸」它們的人，都是要摘、吃、啃、踩它們，所以當然不喜歡被摸啦！ 植物，雖然不會動，但它們擁有對外界刺激作出反應的驚人能力。當植物，如阿拉伯芥（ Arabidopsis thaliana ）遭受觸摸時，會發生一系列生理和形態上的變化，這一過程稱為觸摸形態發生（thigmomorphogenesis）。阿拉伯芥等植物在遭到觸摸後，會表現出明顯的形態改變，例如葉片直徑變小、開花延遲等。 基因表達的改變 觸摸會引起植物基因表達的顯著改變。研究發現，僅在觸摸後30分鐘內，就有數百個基因表現出現變化。這些基因包括與鈣信號（例如TCH基因）相關的基因，這表明鈣在觸摸感應中扮演關鍵角色。此外，植物對觸摸的反應還涉及蛋白質磷酸化，這是一種調控細胞功能的重要方式。 鼎鼎大名的賀爾蒙：茉莉酸與乙烯 在植物對觸摸的反應中，兩種植物賀爾蒙發揮著重要作用：茉莉酸（JA）和乙烯（ethylene）。茉莉酸途徑在植物觸摸反應中有正向調節作用。當JA的合成或感知受阻時，植物對觸摸的反應會減弱。另一方面，乙烯被證實是觸摸形態發生的負調節因子。研究發現，乙烯不敏感的突變體對觸摸的反應更為敏感。 乙烯途徑如何作用？ 研究表明，乙烯信號途徑透過一種名為 EIN3 的轉錄因子來調節觸摸反應。 EIN3 能夠直接結合並抑制 GA2ox8 基因的表現，這個基因負責生長素（auxin）的分解。這意味著當 EIN3 的活性增強時，它會抑制生長素分解，從而對抗觸摸所引起的形態變化。 總結 在阿拉伯芥的觸摸反應中，我們看到了一個精密的分子網路。這個網路涉及到基因表現的大規模改變、茉莉酸和乙烯這兩種關鍵賀爾蒙的相互作用，以及它們如何通過調節特定基因來影響植物的生長和發育。這不僅顯示了植物對環境變化的靈敏反應，也顯示了植物體內複雜的調節機制。 參考文獻： Lei Wang, Canrong Ma, Shuanghua Wang, Fei Yang, Yan Sun, Jinxiang Tang, Ji Luo, Jianqiang Wu, Et...