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  • 07
  • Mar
  • 2019

保護水稻免於水患 中研院發現抗淹水機制

2019/03/07 17:30
示意圖/TVBS 保護水稻免於水患 中研院發現抗淹水機制
示意圖/TVBS

水稻生長在半水半土的水田環境,但若秧苗「滅頂」太久仍會缺氧而死,中央研究院團隊研究發現水稻偵測、啟動對抗淹水的機制,能保護水稻挺過淹水逆境,研究刊載於國際期刊。

颱風、豪雨季節來襲時,稻農總是憂心發生水患,除了可能會帶走稻農長期耕耘的心血,也可能造成稻米產量的損失。

中研院農業生物科技研究中心特聘研究員施明哲與生物化學研究所助研究員何孟樵合作,結合植物生理學及生物物理學,找到水稻偵測、啟動對抗淹水逆境的機制,並發現其中的關鍵蛋白質SUB1A-1如何不被氧化分解來保護水稻挺過淹水逆境。

何孟樵表示,研究的首要發現是當水稻遭遇淹水時,其細胞內SUB1A-1只是一系列「抗淹水機制」的開始,SUB1A-1還會啟動名為ERF66與ERF67另外兩個重要的蛋白質,透過這兩個基因作用,進一步啟動更多相關基因,讓水稻進入抗淹水的「緊急狀態」,以度過水患。

研究團隊也證實,在ERF66與ERF67這兩個轉錄的蛋白質序列中,有一段特殊的降解決定區域(N-degron),就像內建一台淹水警報器,可以偵測水稻是否已遭遇淹水,並決定是否要啟動對抗淹水的應變機制。

研究團隊推測,水稻就是仰賴「SUB1A-1/ERF66/ERF67系統」,感測淹水所造成的缺氧環境,進而啟動體內相關的抗淹水機制。

中研院表示,氣候變遷增加未來糧食危機的可能,過去研究雖已發現SUB1A-1可有效幫助水稻抗淹水,但對其機制卻不了解,這次研究團隊發現SUB1A-1獨特的抗淹水方式,有助於了解水稻是如何應對淹水逆境而存活,甚至可以用來找尋其他經濟作物是否有同樣的抗淹水機制,對其生長、抗逆境有更精準的掌控。

此篇論文已於2月5日刊載於「美國國家科學院院刊」(PNAS)。(中央社)

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更新時間:2019/03/07 17:30

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