老葉的植物王國

  蘋果的花。圖片來源： 維基百科 起源於亞洲中部，特別是哈薩克斯坦一帶的蘋果（ Malus domestica ），是世界上重要的水果之一，也是全世界消費量最大的水果之一，無論是生食還是作為烹飪的原料，都深受人們喜愛。全世界有超過7500種蘋果品種。這些品種在大小、顏色、口感和營養成分上各不相同。在台灣，最受歡迎的應該首推富士（Fuji）。在許多文化中，蘋果都具有重要的象徵意義。在希臘神話中，它象徵愛情和美麗；在基督教傳統中，它經常與智慧和誘惑相關聯。 蘋果樹喜歡溫和的氣候，需要足夠的冷卻時間來開花和結果。它們通常在春季開花，並在晚夏到秋季收穫。近年來由於氣候變遷和土壤鹽化，蘋果樹面臨著生長環境惡化的挑戰。科學家們一直在尋找增強蘋果樹對這些環境壓力的抵抗力的方法。最近的一篇研究中，科學家們聚焦於兩種特殊的蛋白質——MdNup62和MdHSFA1d。 MdNup62是核孔複合體（NPC）的一部分，負責控制細胞核與細胞質之間的物質運輸，對植物的非生物壓力反應調控起著重要作用。MdNup62的表達在鹽分和滲透壓力（使用甘露醇模擬）下顯著增加。研究團隊發現，當MdNup62蛋白質在阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）和番茄中過度表達時，這些植物的鹽分和乾旱耐受性會降低，造成根的長度縮短，鮮重也降低了。這意味著MdNup62在自然情況下可能對蘋果樹的生長有不利影響。 另一方面，MdHSFA1d是一種熱休克因子（HSF），其表達也在鹽分和滲透壓力條件下顯著上調。當MdHSFA1d在阿拉伯芥中過度表達時，這些植物的根長得比較長，鮮重也增加了，顯示它們對鹽分和乾旱的耐受性提高了。這顯示MdHSFA1d可能是增強蘋果樹對這些環境壓力抵抗力的一個關鍵因素。 這項研究對於改良蘋果樹品種，增強其對惡劣環境條件的適應能力具有重要意義。通過基因工程，我們可以藉著調節這些蛋白質的活性，從而培育出更耐鹽分和乾旱的蘋果樹。這對於保障全球蘋果供應，特別是在面臨氣候變化和土壤退化挑戰的地區，將是一大步。 參考文獻： Guo, R., Zhang, X., Li, M. et al. MdNup62 involved in salt and osmotic stress tolerance in apple. Sci Rep 13, 20198 (2023...

新疆野蘋果的果實。圖片來源： Wiki 你喜歡吃蘋果嗎？你常吃蘋果嗎？現在在台灣的超級市場、水果攤，最常見的水果之一就是蘋果了。常見的品系包括富士、加拉、五爪、翠玉、金冠等。但一開始在台灣，蘋果並非如此常見。那時候的蘋果幾乎都是進口，在一支冰棒只要五毛錢的時代，一顆五爪蘋果要100元喔。  由於冷藏與儲存技術的進步，蘋果在台灣已由一顆價值四斤米成為不分貧富都享受得起的水果了。根據聯合國農糧署的資料，2014年全世界生產8,463萬噸蘋果，僅次於番茄、香蕉與西瓜；如果不計入番茄，蘋果是世界第三大水果。 蘋果（ Malus domestica ）的祖先是中亞的新疆野蘋果（ Malus sieversii ），全球約有35種不同蘋果屬植物，其中只有三種人類可食：蘋果、 M. sylvestris 、新疆野蘋果。在中亞發源的蘋果，隨著採食的動物向東到中國，發展成綿蘋果等；向西發展為現在的富士、加拉、五爪等洋蘋果。洋蘋果是目前蘋果屬中最廣被栽培的種類，全世界大約有7,500不同品系的洋蘋果（以下簡稱蘋果）。 由於蘋果是這麼重要的水果，它的基因體當然非了解不可囉！經由許多不同國家的研究者同心協力，蘋果的基因體已於2010年定序完成。但是蘋果有這麼多不同品系，到底是挑選什麼品系來定序呢？ 研究團隊在眾多品系中挑選了金冠（黃元帥，Golden Declicious）。金冠這品系雖然在台灣也有販售，但是受歡迎的程度遠不如富士（FUJI）；讀者們一定會覺得怎麼不挑選富士呢？ 挑選金冠主要是因為金冠是加拉（Gala）蘋果的親本之一，也是超過20種不同品系蘋果的親本。另外，雖然台灣的蘋果市場由富士獨霸江湖，但在美國富士不過是老三、加拉才是老大。因此，當然要挑選金冠囉。（加拉在台灣也很受歡迎，有另一個商品名為「小富士」。） 定序的結果發現，跟其他作物一樣的，在蘋果總共七億四千二百三十萬鹼基對（742.3 Mb）的基因體中，有67%是由重複序列（repetitive elements）組成；這個比例與茶樹相當、比菠菜低。在這些重複的序列裡，蘋果的去氧核糖核酸轉位子（DNA transposon）是目前所知比例最低的。 雖然學界認為蘋果的祖先應是新疆野蘋果，由於 M. sylvestris 與蘋果之間也頗相似，因此研究團隊也趁此機會一併分析了12個蘋...