跳到主要內容

獨腳金(Striga)與ABA的雙人舞

 

圖片來源:The Plant Journal

獨腳金(Striga)廣泛地分布在澳、非、亞洲,據說在台灣也看得到。

在非洲,獨腳金造成很大的農損,它是寄生植物,種子躲在土裡,等寄主植物要發芽的時候,它就快快發芽,開始大吸特吸寄主植物的養分。

之前曾經報導過它如何偵測寄主植物發芽,最近有一個研究發現,除了strigolactone,ABA(離層酸)對它也很重要。

過去研究ABA對獨腳金的影響的人並不多,但既然ABA對一般植物的種子發芽很重要,好像沒道理對獨腳金沒有影響。畢竟,要當一個出色的寄生蟲,就要能夠廣泛採用寄主的資源不是嗎?

一開始,研究團隊先確認ABA對獨腳金會有什麼影響。一般來說,在獨腳金種子落地後,它就會進入休眠,等到濕度與溫度都適合,才會發芽。從遇到適合的環境到真的發芽,通常都還需要個幾天,這個過渡期被稱為「調理」(conditioned)期。

研究團隊發現,非調理的獨腳金種子如果使用100 μm氟啶酮(Fluridone)與1.0 μm的rac-GR24(一種瑟吉醇類模擬物)一起處理,大部分( 70% )的種子都會發芽;但如果同時也加入 ABA (100  μm),則發芽率降到1%,所以ABA的確會抑制獨腳金種子發芽。

接著,研究團隊測量不同處理的種子,他們發現以氟啶酮(Fluridone)與rac-GR24處理的種子,裡面的ABA含量下降。另外,與分解ABA有關的酵素,在獨腳金種子泡水後表現量上升,進一步證明了ABA的確與獨腳金種子發芽相關。

接著研究團隊發現,隨著獨腳金種子條件化的進展,對ABA的敏感度降低。他們將獨腳金種子在水中調理2天或8天,然後分別用不同濃度的ABA(1.5、3、6、12、25、50和100μM)處理24小時。結果顯示,經過2天調理的獨腳金種子對ABA有明顯的發芽抑制反應,而8天條件化的種子則表現出顯著較低的ABA敏感性。具體而言,當ABA濃度達到100μM時,調理2天的種子發芽率減少到約66%,但調理8天的種子發芽率僅降低了22%。這意味著隨著調理時間的延長,獨腳金種子對ABA的敏感度下降,這可能是種子為了適應環境和提高對宿主激素反應的能力而進行的生理調節。

更有趣的是,研究團隊發現,在種子的調理過程的早期階段,獨腳金種子會釋放ABA,而在經過一定調理時間(如8天)後,這些種子在受到strigolactones(SLs)刺激發芽時,會再次累積並釋放高量的內源性ABA。這意味著,獨腳金種子能夠在發芽過程中獨立合成ABA,抑制寄主植物發芽(獨腳金:你等等,等我長好準備吸你的血!)。

此外,種子發芽後釋放的ABA不僅能夠延遲周圍獨腳金種子的調理和發芽,還能促進寄主植物根系向已發芽的獨腳金種子生長,在獨腳金種子之間以及獨腳金種子與寄主植物之間的通信中,作為一種根際信號。這一發現指出ABA在獨腳金種子休眠、發芽過程中以及與寄主植物早期互動中,扮演著關鍵的角色。

所以,雖然獨腳金自己的發芽會被ABA抑制,但是它卻懂得善用這個分子,反過來用來抑制寄主植物發芽。只能說,完美的寄主植物真的有如姑蘇慕容,非常懂得「以彼之道,還施彼身」啊!

參考文獻:

Jamil, M., Alagoz, Y., Wang, J.Y., Chen, G.-T.E., Berqdar, L., Kharbatia, N.M., Moreno, J.C., Kuijer, H.N.J. and Al-Babili, S. (2024), Abscisic acid inhibits germination of 獨腳金 seeds and is released by them likely as a rhizospheric signal supporting host infestation. Plant J, 117: 1305-1316. https://doi.org/10.1111/tpj.16610

留言

這個網誌中的熱門文章

關於蕃薯,你知道你吃的是什麼品種嗎?

蕃薯( Ipomoea batatas )從臺灣人的主食、轉變為副食、又轉變為飼料,最後在養生的風潮下,再度躍上餐桌,成為美食,可有人關心過,我們吃的蕃薯是什麼品種嗎? 圖片來源: 農委會 上面這張照片裡的蕃薯,中間的TN57與TN66,就是台農57號與台農66號,是臺灣最受歡迎的兩種蕃薯喔! 台農57號在1955年由嘉義農試分所將日治時代培育出的台農27號與南瑞苕種(Nancy hall)雜交育成。它黃皮黃肉,目前還是全臺灣產量最大的蕃薯。口感鬆軟,適合烤、煮食或製作薯條。主要產地在雲林、台南、高雄。適合在四~十月間種植。台農57號還曾經隨著農技團飄洋過海到史瓦濟蘭去,協助他們解決糧食問題呢! 至於台農66號呢,就是所謂的紅心蕃薯啦!台農66號是1975年也是由嘉義農試分所選出,1982年正式命名。它是目前栽植最普遍的食用紅肉番薯。在臺灣,幾乎全年皆可栽種,秋冬作五個月可收穫,春夏作四個月就可以收穫囉! 最右邊的台農73號,就是現在所謂的「芋仔蕃薯」啦!它是在1990年以台農62號(♂)x清水紫心(♀)雜交後,在2002年選拔出優良子代CYY90-C17,並於2007年正式命名。由於肉色為深紫色,所以得到「芋仔蕃薯」的暱稱。本品種富含cyanidin 及peonidin 等花青素,具抗氧化功用。 至於常吃的蕃薯葉,則是以桃園2號與台農71號為主,這兩種葉菜蕃薯都不用撕皮就可以直接煮來吃,而且莖葉不易倒伏,方便農民採收喔! 如果您愛吃的是蕃薯的加工食品,如蕃薯餅、蜜蕃薯、蕃薯酥,其實他們大多也是用台農57號與66號來加工的喔! 參考文獻: 蔡承豪、楊韻平。2004。臺灣蕃薯文化誌。貓頭鷹出版。 行政院農委會。 甘藷主題館 。

吃太多光果甘草(liquorice)會有不良作用

  光果甘草。圖片來源: 維基百科 。 光果甘草(liquorice, Glycyrrhiza glabra )又稱為洋甘草,為豆科甘草屬下的一個種,在中國、西亞與南歐都有分布。一般人們會取它的根來製作糖果,在歐美蠻受歡迎的。英文名稱liqurice來自於希臘文的 glycyrrhiza ,意思就是「甜的根」:「 glukus 」意為「甜」,「 rhiza 」意為「根」。它也是中藥甘草的一種,乾燥的根及根莖性味偏涼,加工(蜜炙)後則性味偏溫,各有不同功效。 光果甘草除了可以用來製作糖果,也用於傳統醫學與草藥學。但是光果甘草含有甘草酸(Glycyrrhizin 或 glycyrrhizic acid),如每日每公斤體重服用超過2毫克(2 mg/kg/day)可導致低血鉀、血壓上升、肌肉無力等症狀。 最近發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的 一篇文章 提到,一位54歲的建築工人,因為每天吃一包半的光果甘草糖,連吃了幾個星期,結果死於突發的心臟驟停(cardiac arrest)。 醫師認為他的死亡與甘草酸有關。甘草酸是一種皂素(saponin),屬於植物的次級代謝物,由一分子的甘草次酸(glycyrrhetinic acid)與兩分子的葡萄糖醛酸(Glucuronic acid)組成。 甘草糖。圖片來源: 維基百科 。 雖然醫師認為他的死亡與食用大量的甘草糖脫不了關係,但醫師也注意到死者的飲食並不健康。他一向吃很多糖,只是最近幾週改吃甘草糖。 光果甘草與中藥的甘草( G. uralensis )是近親,兩者同屬不同種。中藥的甘草也含有甘草酸,幸好華人文化裡並沒有把甘草做成糖果的習慣,所以應該不會發生甘草酸中毒的情形。 補充:2020/10/10發現了一個影片,裡面提到這個病例以及甘草酸致死的機轉:因為甘草酸的結構跟皮質醇(cortisol)很像,所以會引發類似的效應。 影片裡面提到,現在在美國要買到真的liquorice其實並不容易,大部分都是人工甘味...所以這位仁兄真的很厲害可以買到真的liquorice。 2022/04/07:最近有一篇研究報告提到,甘草酸與甘草次酸有抗癌的活性,而且還能抑制SARS-CoV2的複製。看起來很有趣,但考慮到甘草酸與甘草次酸的毒性,似乎還是要小心使用比較好。 參考文獻: Case 30-2020: A 54-Year-Old ...

《後宮甄嬛傳》之夕顏是什麼?

 在《後宮甄嬛傳》第十七集,甄嬛溜出七夕夜宴,在桐花台遇到果郡王,結果討論起桐花台上的小花。 截圖取自八大電視YouTube頻道 根據甄嬛所說,這小花名叫牽牛花,看花的顏色也的確是(雖然很明顯是假花,這讓人很不滿);接著果郡王就說,這花另外還有個名字叫做「夕顏」。這一整段其實都錯了。 俗名為牽牛花( Ipomoea nil )的植物其實又名「朝顏」(morning glory),是旋花科番薯屬的植物。朝顏是日本人對它的稱呼,因為都是早上開花,中午就謝了,所以被稱做朝顏。所以,七夕夜宴時桐花台角落的小花,既然是晚上還在開,就不可能是牽牛花(朝顏)。 那麼,有沒有夕顏這種植物呢? 根據網路搜尋的結果,夕顏可能是葫蘆花(瓠瓜花)。瓠瓜( Lagenaria siceraria )也稱為扁蒲,總是在傍晚開花,所以就得了「夕顏」這個風雅的名稱。 瓠瓜的花是白色的,所以影片裡的花也不可能是瓠瓜花。 其實看影片裡的植物的型態應該是牽牛花沒錯,但是牽牛花不會在晚上開花;而夕顏也不是牽牛花,瓠瓜也不會開這樣顏色的花。 《後宮甄嬛傳》的布景華麗、人物的妝容精緻,但是植物卻搞了個大烏龍;雖然菊花與牡丹都是真貨,可是這麼重要的夕顏卻完全搞錯,另外幾個荷花出場的地方也全部用了假花,真是可惜。 其實中山大學的顏聖紘老師也曾指出,在第33-34集中,甄嬛請果郡王幫她捉蝴蝶,那些蝴蝶也有許多不是當地的物種。在那個時代,應該不會有洋蝴蝶出現在昌平行宮吧! 3/8/2022:有讀者來信說,旋花科番薯屬的 Ipomoea alba 也叫做夕顏,是傍晚開花沒錯。  我查了一下,如果根據 英文維基百科 的資料, Ipomoea alba 在中國並沒有分布;但是中文維基的資料卻說中國有。 這讓我有點困擾,一般來說我比較相信英文維基的資料...不知道大家覺得呢? 當然, Ipomoea alba 的花是白色或粉色的,而劇中的「夕顏」花卻是藍色的,應該不是 Ipomoea alba 。