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與細菌共生
動物與細菌共生的例子太多了,我們腸道裡便少不了它們,最近還發現它們也參與了身體的免疫機能,其實植物也會利用細菌抗病。
 
 
 
動物與細菌共生的例子太多了,我們腸道裡便少不了它們,最近還發現它們也參與了身體的免疫機能。其實植物也會利用細菌抗病,最近韓國延世大學的團隊便發現了一個重要的例子。

話說番茄、馬鈴薯等茄科植物特別容易感染的一種青枯病,好發於高溫多溼的環境,病原是土壤中的細菌Ralstonia solanacearum。病菌侵入植物根部後,沿著木質部輸水管擴散,導致植物枯萎。這種青枯病無藥可治,全球的馬鈴薯農人因而蒙受的損失,每年高達10億美元。可是有些看來在劫難逃的植物,卻不容易感染,例如番茄品種「夏威夷7996」。這個事實引起了韓國學者的興趣,他們懷疑那是因為「夏威夷7996」招徠了土壤裡其他細菌的保護。

於是他們以兩個番茄品種做實驗,一個是抗病種「夏威夷7996」,另一個是天真種「營利」(moneymaker)。首先,研究人員分析它們根部附近的土壤細菌群,發現兩者有系統的差異。然後研究人員把一些植株互換:把天真種移植到先前生長抗病種的土壤裡;抗病種移植到天真種待過的土壤裡。同時,他們另外分別挑了幾株,移植到同類生長過的土壤裡作為對照組。

然後,研究人員對所有移植過的番茄施放病菌,觀察反應。結果,移植到抗病種土壤裡的天真種,病情進展的速度比對照組慢了3成。而移植到天真種土壤裡的抗病種,病情卻進展得非常快,辜負了「抗病」之名。進一步研究發現,「夏威夷7996」的抗病能力來自土壤中的一種黃桿菌。把這種黃桿菌釋放到「營利」生長的土壤裡,再施放病菌,「營利」仍然會感染,但是疫情卻緩和很多:16天後,實驗組有40%存活,對照組只有12%。

韓國學者的結論是,「夏威夷7996」的根部會釋放促進抗病黃桿菌生長的化學物質,詳情仍不明,是未來的研究目標。但是他們的發現指出了對抗茄科青枯病的可能方向:一、利用抗病黃桿菌;二、利用促進抗病黃桿菌生長的物質;三、以基因工程技術使農作物自行在根部製造那些物質。

參考資料
  • A little help from my friends. The Economist, Oct. 13th-19th, 2018, p.78.


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