研究顯示細菌纖維素有助於促進植物傷口癒合

摘要

細菌纖維素有助於植物傷口癒合及修復，不同於癒傷組織路徑，其透過細胞分裂素訊息傳導和ROS誘導細胞分裂，研究發現轉錄因子WRKY8在修復過程中扮演重要角色，期望未來能應用於農業中協助植物修復。

　　植物具有驚人的再生能力，可藉由植物賀爾蒙如生長激素及細胞分裂素的調控，促使植株形成癒傷組織(callus tissue)，使得細胞得以增生，除了能夠修復傷口、發育新根系外，甚至能夠再生整個器官，然而再生通常局限於特定區域，如細胞分裂活躍的分生組織，非分生組織區域則難以再生。目前，關於植物修復的相關調控機制尚不明確。西班牙農業基因體研究中心(Centre for Research in Agricultural Genomics)研究人員利用細菌纖維素促進植物傷口癒合及組織再生，探討非分生組織區域的修復機制。

　　研究人員以菸草及阿拉伯芥作為試驗材料，割傷其葉片並施用由木質醋酸菌(Komagataeibacter xylinus)萃取之細菌性纖維素，觀察7日內與對照組間細胞增生、澱粉累積及葉綠體活性的差異，同時分析受傷後各時間點的基因表達，期望找出與癒合相關的基因，並藉由基因差異表現分析(Differential Expression Gene Analysis)及分群技術確認與細胞分裂素訊息傳導、植物防禦反應、活性氧化物(reactive oxygen species, ROS)調控相關基因群。結果顯示細菌性纖維素可促進植物傷口癒合，其啟動的再生程序與典型的癒傷組織不同，主要誘導細胞分裂素相關反應、促使ROS含量增加，以誘導細胞分裂及分化，同時發現轉錄因子WRKY8在細菌性纖維素引起的一系列反應中扮演重要的角色。此外，除了生化上的影響，細菌性纖維素能夠提供植物傷口修復的物理性幫助，如保持水分及結構性的支持等，相關文獻發表於Science Advances期刊。

　　由此研究得知，細菌性纖維素可透過細胞分裂素傳導路徑、ROS產生等路徑誘導細胞再生加速植物傷口癒合，期望未來能應用於農業中協助受到物理損傷後的植物恢復，往後的研究亦應深入探討其分子機制及更廣的應用領域，以優化植物組織再生策略。

研究顯示細菌纖維素有助於促進植物傷口癒合

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