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能辨認菟絲子（Cuscuta）的番茄

 

掛滿菟絲子的植物。圖片來源：維基百科。

菟絲子（Cuscuta屬，俗稱dodder）是一種寄生植物，沒有根、完全或幾乎沒有葉片，也沒有葉綠體，植株以吸器（haustorium）侵入寄主植物的韌皮部吸取養分。菟絲子不只會侵害樹木，農作物如白花芥、玉米、亞麻等也都會被它侵害。

雖然大部分的植物似乎都只能無奈地被它寄生，但有些品系的番茄似乎有辦法對抗它們。由不同國家的科學家們組成的研究團隊發現，有些番茄具有能辨認菟絲子的受器（稱為菟絲子受器1，Cuscuta receptor 1 [CuRe1]），能辨認出菟絲子，並啟動防禦措施。但是究竟CuRe1是如何辨認出菟絲子的？直到最近才答案揭曉。

最近研究團隊發現，原來CuRe1能辨認出一個位於菟絲子細胞壁上的蛋白質。這個蛋白質有116個胺基酸那麼長，但其中超過四分之一（30個）胺基酸是甘胺酸（glycine），所以被稱為「富甘胺酸蛋白」（GRP，glycine-rich protein）。番茄藉著辨認這個蛋白質來發覺自己即將被菟絲子入侵，從而啟動防禦措施。

未來或許藉由深入研究這個受器，進而改良其他作物，讓它們也能抵禦菟絲子的寄生。

參考文獻：

Volker Hegenauer, Peter Slaby, Max Körner, Julien-Alexander Bruckmüller, Ronja Burggraf, Isabell Albert, Bettina Kaiser, Birgit Löffelhardt, Irina Droste-Borel, Jan Sklenar, Frank L. H. Menke, Boris Maček, Aashish Ranjan, Neelima Sinha, Thorsten Nürnberger, Georg Felix, Kirsten Krause, Mark Stahl, Markus Albert. The tomato receptor CuRe1 senses a cell wall protein to identify Cuscuta as a pathogen. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-19147-4

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