[賴爾珉] 植物次級代謝物glucosinolates和camalexin在農桿菌轉殖過程中不同階段所扮演的角色

農桿菌是在自然界廣泛分布的植物病原菌,可藉由轉移自身的特定區域DNA片段進到植物細胞核中,進行短暫表現或是插入基因組中形成穩定的轉殖,進而生成腫瘤。前人的研究已經知道許多植物基因可在不同的階段調控轉殖效率,然而對於植物次級代謝物是否可調控轉殖效率或腫瘤的生成,至今仍然未知。植物暨微生物學研究所賴爾珉的研究團隊,利用農桿菌和阿拉伯芥為研究模式系統來探討植物次級代謝物glucosinolatescamalexin在農桿菌轉殖之不同階段所扮演的角色 (Shih et al., 2018, Molecular Plant Pathology)。透過阿拉伯芥突變株的轉殖研究、次級代謝物的組成分析以及代謝物的外加實驗,本研究發現indole glucosinolate (iGS)的水解產物是阿拉伯芥在初期用來防禦農桿菌感染的重要化合物,隨著感染時間的增長,camalexin的持續累積接替了後期的防禦角色,進而抑制了腫瘤生成,另一方面,研究團隊還發現特定aliphatic glucosinolate 的水解產物(aGS-ITC)對短暫型轉殖的效率調控具有不同的影響。根據本研究的發現,除了幫助我們更了解植物次級代謝物glucosinolatescamalexin在農桿菌轉殖的不同階段所扮演的角色,同時也提供了不同的角度來思考如何控制植物腫瘤病的發生,以及促進轉殖效率的方式。