[謝明勳] 影響水稻氮代謝與防禦作用之關鍵基因

傳統上認為水稻主要的氮肥是ammonium,科學家對水稻氮肥的研究,大多也以ammonium為主。然而近年的研究發現,nitrate也是田間水稻主要的氮肥來源,ammoniumnitrate 同時存在稻田裡,共同提供水稻生長所需的氮源。Ammoniumnitrate在促進水稻的生長具有協同作用,然而此廣為人知的生理現象,我們對其背後的分子機制卻所知不多。謝明勳老師的實驗室最近的研究發現,水稻幼苗同時處理ammoniumnitrate時,會優先誘導一些受nitrate所調控,與氮代謝相關的基因。此外,很多受ammonium nitrate 快速誘導的基因,其功能大多與「轉錄調控」、「蛋白質磷酸化」以及「防禦反應」有關。謝老師實驗室最近的研究證實了,氮的代謝與訊息傳導,其實和植物的防禦作用有著密不可分的關係。參與這項研究的人員包括楊琇淳、甘佳正、洪子桓、謝秉翰、王詩云和謝瑋育。此研究結果最近發表於Scientific Reports (http://www.nature.com/articles/s41598-017-17173-9)

圖一、水稻受到 glutamine, glutamate與ammonium nitrate快速誘導基因的數目與其交集簡圖。