植物根的生存之道-揭示番茄植物的乾旱防禦機制

摘要

為應對氣候變遷，植物需有調適之策。一般植物根部的內胚層會產生木栓質的疏水性生物聚合物，用於抵抗乾旱。美國加州大學戴維斯分校研究團隊發現番茄植物根部的外胚層木栓質也具有相同作用，因其外胚層細胞所調控的SIASFT和SlMYB92基因能夠調節外胚層木栓質而緩解乾旱引發缺水危機。

　　為了適應乾旱，植物根部會產生一種疏水性生物聚合物，稱作「木栓質」，可阻止水分流向葉子而減少水分蒸發，也能夠防止有害物進入植物體。一般植物的木栓質由植物根部導管內的內胚層細胞所產生，但其他植物如番茄，其木栓質由植物根部皮下的外胚層所產生，經美國加州大學戴維斯分校研究團隊最新研究指出番茄外胚層的木栓質與一般植物內胚層的木栓質具有相同的作用，這使番茄能夠應對乾旱危害。【延伸閱讀】- 植物的乾旱威脅反應機制新發現

　　該研究團隊首先分析番茄根部的外胚層細胞調控的基因，再利用基因編輯技術使番茄突變株缺乏參與木栓質產生的關鍵基因，分別是參與木栓質產生的SIASFT酵素與控制其他基因參與木栓質產生的SlMYB92轉錄因子，並進行缺水試驗，以測試該植株外胚層木栓質的耐旱作用。該結果顯示，當水分充足時，突變植株與正常型植株會呈一致性成長，但在缺水的情況下，突變植株會明顯萎縮，表示外胚層細胞調控之SIASFT和SlMYB92基因會影響番茄外胚層之木栓質調適植物的缺水反應。【延伸閱讀】- 研究人員未來可望開發培育對抗極端氣候的耐旱作物

　　該結果證明，番茄根部的木栓質在該植物缺水情況下發揮重要的作用，也被認為是應對氣候變遷的因應途徑之一。然而，該研究結果僅在溫室環境下進行，尚未在田間進行缺水反應試驗，未來該研究團隊計劃於田間試驗植物根部木栓質的抗旱潛力，以評估田間番茄植物在乾旱情況下的適應能力。

植物根的生存之道-揭示番茄植物的乾旱防禦機制

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