老葉的植物王國

  圖片來源：維基百科 過去對植物營養的研究發現，植物的根部會分泌氫離子，幫助調整周圍土壤的酸鹼度（pH值），讓鐵離子可以溶解在水中方便植物吸收。而豆科植物的根部更會在缺氮時分泌類黃酮素（flavonoids），吸引固氮菌前來形成根瘤（root nodules），幫助植物獲取氮素。 最近的研究發現，會分泌類黃酮素的植物並不僅止於豆科植物，喜歡類黃酮素的細菌也不僅止於固氮菌。研究團隊在進行幾個產量不同的玉米栽培種時，意外發現其中一個高產品系787的根部產生大量的類黃酮合成酶2（flavone synthase 2）。這個品系的玉米，其根部會利用這個酵素合成大量的類黃酮素，然後把它釋放到土壤中。 由於豆科植物會藉由釋放類黃酮素到土壤裡來吸引根瘤菌，這讓研究團隊想，會不會這品系的玉米的高產量，也是因為它會釋放類黃酮素來吸引細菌、改變土壤菌相呢？於是他們選取了另一個品系LH93來做實驗。一般LH93長得小小的、產量也低，但當他們把LH93種在曾經栽種過787的土壤中，LH93的產量就提高了。但是，若在種植787之後先把土壤拿去滅菌後再種LH93，就沒有這個效果了，證明的確與土壤中的細菌有關。 這些細菌對玉米產生了什麼影響呢？研究團隊認為可能會促進玉米長出更多的側根，讓玉米能夠吸收更多的養分。為什麼會這麼說是因為，研究團隊拿了一個無法產生側根的突變株，把它種在種植過787的土壤中，結果這突變株就長出側根了。研究團隊也發現，787以及種在種過787土壤中的玉米們，在缺氮的狀況下生長的狀況還是比較好。 由上面這些結果可知，就算不是豆科植物，一般植物也會從根部分泌類黃酮素來改變土壤的菌相，讓自己能吸收足夠的養分（尤其是氮）。 參考文獻： Peng Yu, Xiaoming He, Marcel Baer, Stien Beirinckx, Tian Tian, Yudelsy A. T. Moya, Xuechen Zhang, Marion Deichmann, Felix P. Frey, Verena Bresgen, Chunjian Li, Bahar S. Razavi, Gabriel Schaaf, Nicolaus von Wirén, Zhen Su, Marcel Bucher, Kenichi Tsuda, Sofie Goormachtig, Xi...

茶樹的嫩芽。圖片來源： Wiki 你喝茶嗎？你愛喝什麼茶？ 有些人愛喝鐵觀音、有些人喝烏龍、西方人則是愛喝紅茶；但其實不論是鐵觀音、烏龍、紅茶、文山包種、東方美人、金萱...它們都是由茶樹（ Camellia sinensis ）的葉片製成！雖然山茶屬下有超過一百種植物，但只有茶樹的兩個亞種：阿薩姆種（ C. sinensis. var. assamica ）與中國種（ C. sinensis var. sinensis ）可以製茶；而同為山茶屬的油茶樹（ C. oleifera ）則只能榨油。 每個愛喝茶的人一提起茶來，總是有自己的一本「茶經」；雖然人人的「茶經」不同，但大家應該都能同意，茶那苦中回甘的味道是最讓人難忘的。茶的特殊風味主要來自於類黃酮素（flavonoids），而其中的兒茶素（catechin）尤其與茶的風味息息相關。不同的茶樹栽培種所含的類黃酮素、兒茶素與咖啡因比例不同，造就出不同風味的茶 -- 當然，對於半發酵茶（如烏龍）與全發酵茶（如紅茶）來說，發酵會進一步將茶葉內的化合物轉換成其他的化合物，為茶增添更多風味。 為了要了解究竟是什麼讓不同的茶風味如此懸殊，中國昆明植物研究所的研究團隊從五年前開始進行茶樹（雲抗10號，Yunkang 10）的基因定序。沒想到，幫茶樹定序比想像中的要困難很多！ 多困難呢？研究團隊花了五年的功夫，才把第一版的茶樹基因草圖給組合起來！在這之前，這個團隊已經定序超過二十個植物的基因體，但因為茶樹有67%都是由反轉錄轉位子（retrotransposon）所組成，造成基因體中有非常多的重複序列，這些重複序列使得研究團隊在試圖組合不同的基因片段時，遇到非常多的麻煩。當然，高度重複的序列也使得茶樹的基因體變得極為巨大：30.2億鹼基對！模式植物阿拉伯芥（ Arabidopsis thaliana ）不過1.35億、木瓜（ Carica papaya ）3.72億、大豆（ Glycine max ）11.15億，即使是玉米（ Zea mays ）也只有23億而已。 除了有許多重複的反轉錄轉位子之外，研究團隊在茶樹基因體中也發現：負責產生咖啡因與類黃酮素的酵素基因也出現了重複的現象；這或許就是為何不同品種的茶樹風味不同的原因之一。研究團隊比較了二十五種品種的茶樹後發現，能夠表現較多與合成咖啡因以及類黃...