植物也怕曬:科學家發現植物的獨特防曬機制

更新 發佈閱讀 3 分鐘

短波紫外光(UV-B)不只是會讓我們曬黑,對植物來說,UV-B也會對它們造成嚴重的傷害。這意味著,植物也需要感應UV-B並做出適當的反應。


相對於光敏素、隱花色素、向光素等光受器,由於植物也很容易被UV-B曬傷,所以要區別植物到底是「看到」UV-B還是被曬傷了並不容易。也因此,直到2002年才找到負責感應UV-B的光受器:UVR8


最近的研究發現,UVR8可以在感應到UV-B時啟動一個酚類合成酶基因FAH1,然後植物就可以合成更多的芥子酸(sinapate)。他們怎麼會發現FAH1UVR8有關呢?原來是因為在1995年的研究發現,缺少FAH1的突變株對UV-B更敏感。


研究團隊發現,FAH1的表現與許多基因相關。首先,如果UVR8發生突變,FAH1的表現就會完全受到抑制;而在可以增強UVR8信號的rup1rup2雙突變株和能維持在單體狀態的uvr8突變株(UVR8在活化態是單體)中,FAH1的表現量更高。這些都意味著UVR8FAH1的表現非常關鍵。


而且,其他與光感應相關的基因,如HY5HYH,對FAH1能否表現也非常重要。當這兩個基因其中之一發生突變時,FAH1就比較不能被UV-B召喚出來;若這兩個基因都失去功能,則照射UV-B就無法讓FAH1表現更多了。


不只是UVR8可以控制FAH1的表現,研究團隊發現,PHYB(光敏素B,主導紅光的感應)與CRY1(隱花色素1,主導藍光的感應)也可以讓FAH1表現量上升。在它們失去功能的突變株中,白光對提升FAH1表現的能力變弱了。在缺少三個光受器(uvr8cry1phyB)的突變株中,FAH1的表現幾乎完全被抑制。


說了這麼多,芥子酸到底對植物有什麼重要性呢?


研究團隊發現,芥子酸對於保護植物免於曬傷這方面,比類黃酮素還重要。他們比較了野生種、fah1tt4(CHS基因突變,無法合成類黃酮素)、fah1tt4這四種植物,發現在相同的UV-B條件下,fah1受到比tt4更嚴重的曬傷,而tt4則對於UV-B有類似野生種的反應。至於fah1tt4雙突變株則與fah1的反應類似。只要缺少fah1的植株,就會因為曬傷而造成光合作用能力下降。


所以,透過研究FAH1,我們進一步了解到UVR8在保護植物免於受到UV-B傷害上的新角色。當植物的UVR8感應到UV-B時,就會讓FAH1表現更多,這使得植物可以合成更多的芥子酸,幫助植物抵抗UV-B帶來的傷害。


參考文獻:

Manuela Leonardelli, Nicolas Tissot, Roman Podolec, Florence Ares-Orpel, Gaétan Glauser, Roman Ulm, Emilie Demarsy, Photoreceptor-induced sinapate synthesis contributes to photoprotection in Arabidopsis, Plant Physiology, 2024;, kiae352, https://doi.org/10.1093/plphys/kiae352


留言
avatar-img
老葉報報
336會員
1.2K內容數
主要介紹關於植物的新資訊,但是也會介紹一些其他的。 版主在大學教植物生理學,也教過生物化學。 如有推薦書籍需求,請e-mail:susanyeh816@gmail.com
老葉報報的其他內容
2025/04/29
大麥曾經是人類重要的糧食之一,雖然現在食用的人並不多,但依然是重要的動物飼料原料與釀造作物之一。因此,大麥的產量當然重要。 大麥的產量由它的花序,也就是我們熟悉的麥穗來決定。有趣的是,科學家發現大麥花序的形態,其實是由一套名叫CLAVATA訊息傳遞系統負責的喔!
Thumbnail
2025/04/29
大麥曾經是人類重要的糧食之一,雖然現在食用的人並不多,但依然是重要的動物飼料原料與釀造作物之一。因此,大麥的產量當然重要。 大麥的產量由它的花序,也就是我們熟悉的麥穗來決定。有趣的是,科學家發現大麥花序的形態,其實是由一套名叫CLAVATA訊息傳遞系統負責的喔!
Thumbnail
2025/04/29
提到歷史上的群眾狂熱,大家很難不去想到發生在十七世紀的「鬱金香熱」。當時不知道為何,鬱金香的球莖忽然身價百倍,大家瘋了似地搶購,但是除了少數真正的園藝愛好者之外,絕大部分的民眾都只是把它當作投資。 當時最熱門的,是這種有條紋的鬱金香;後來知道,這種鬱金香是被病毒感染。 但是,為何病毒感染會製造圖案?
Thumbnail
2025/04/29
提到歷史上的群眾狂熱,大家很難不去想到發生在十七世紀的「鬱金香熱」。當時不知道為何,鬱金香的球莖忽然身價百倍,大家瘋了似地搶購,但是除了少數真正的園藝愛好者之外,絕大部分的民眾都只是把它當作投資。 當時最熱門的,是這種有條紋的鬱金香;後來知道,這種鬱金香是被病毒感染。 但是,為何病毒感染會製造圖案?
Thumbnail
2025/04/28
植物進行光合作用時,主要使用可見光。傳統上,科學家認為超過700奈米的長波光(也就是所謂的「紅外光」)能量太低,無法推動植物光合作用中的關鍵氧化還原反應。因此,「700奈米」被視為光合作用的紅色極限(red limit)。 不過,最近科學家們在藍綠菌中找到了突破點!
Thumbnail
2025/04/28
植物進行光合作用時,主要使用可見光。傳統上,科學家認為超過700奈米的長波光(也就是所謂的「紅外光」)能量太低,無法推動植物光合作用中的關鍵氧化還原反應。因此,「700奈米」被視為光合作用的紅色極限(red limit)。 不過,最近科學家們在藍綠菌中找到了突破點!
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
vocus 慶祝推出 App,舉辦 2026 全站慶。推出精選內容與數位商品折扣,訂單免費與紅包抽獎、新註冊會員專屬活動、Boba Boost 贊助抽紅包,以及全站徵文,並邀請你一起來回顧過去的一年, vocus 與創作者共同留下了哪些精彩創作。
Thumbnail
vocus 慶祝推出 App,舉辦 2026 全站慶。推出精選內容與數位商品折扣,訂單免費與紅包抽獎、新註冊會員專屬活動、Boba Boost 贊助抽紅包,以及全站徵文,並邀請你一起來回顧過去的一年, vocus 與創作者共同留下了哪些精彩創作。
Thumbnail
植物的表面都會有由脂肪酸而來的角質與蠟,有些植物甚至相當厚,會讓植物看起來「閃亮亮」的。 這些角質與蠟,可以防水以及抵抗病蟲害,但是最近的研究發現,它們的影響層面可不止於此喔!
Thumbnail
植物的表面都會有由脂肪酸而來的角質與蠟,有些植物甚至相當厚,會讓植物看起來「閃亮亮」的。 這些角質與蠟,可以防水以及抵抗病蟲害,但是最近的研究發現,它們的影響層面可不止於此喔!
Thumbnail
全球暖化問題正逐漸顯現,大約一半的人口生活受到高溫的影響。陽光直射每天對人體皮膚的UV光侵襲日漸嚴重,造成曬傷、曬黑的情況。 長期累積下來,更容易導致皮膚老化和皮膚癌的發生。這篇文章要告訴你如何勇敢對抗夏天的烈日,真正有效預防UVA和UVB的要訣,讓你的皮膚不再見光死。
Thumbnail
全球暖化問題正逐漸顯現,大約一半的人口生活受到高溫的影響。陽光直射每天對人體皮膚的UV光侵襲日漸嚴重,造成曬傷、曬黑的情況。 長期累積下來,更容易導致皮膚老化和皮膚癌的發生。這篇文章要告訴你如何勇敢對抗夏天的烈日,真正有效預防UVA和UVB的要訣,讓你的皮膚不再見光死。
Thumbnail
【VOCUS訂閱專屬】 純物理防曬乳(SPF35) shake型 (MS240001) ──保養品DIY:配方思路+全配方%+應用小提醒... 以二氧化鈦&氧化鋅幫助抵抗紫外線傷害、預防光老化…
Thumbnail
【VOCUS訂閱專屬】 純物理防曬乳(SPF35) shake型 (MS240001) ──保養品DIY:配方思路+全配方%+應用小提醒... 以二氧化鈦&氧化鋅幫助抵抗紫外線傷害、預防光老化…
Thumbnail
不擦防曬的後果不僅僅是變黑、皮膚老化、容易長斑,甚至還增加了皮膚癌的風險,無論是大人或小孩,防曬都是保護皮膚健康的重要關鍵!根據研究顯示,適當的防曬措施可以降低78%皮膚癌的發生率。想知道為什麼防曬這麼重要?應該知道的防曬重點又有哪些?皮膚專科陳瑛琪醫師特別分享說明。 為什麼防曬這麼重要?
Thumbnail
不擦防曬的後果不僅僅是變黑、皮膚老化、容易長斑,甚至還增加了皮膚癌的風險,無論是大人或小孩,防曬都是保護皮膚健康的重要關鍵!根據研究顯示,適當的防曬措施可以降低78%皮膚癌的發生率。想知道為什麼防曬這麼重要?應該知道的防曬重點又有哪些?皮膚專科陳瑛琪醫師特別分享說明。 為什麼防曬這麼重要?
Thumbnail
短波紫外光(UV-B)不只是會讓我們曬黑,對植物來說,UV-B也會對它們造成嚴重的傷害。這意味著,植物也需要感應UV-B並做出適當的反應。 植物可以透過光受器看到UV-B,最近的研究發現,植物看到UV-B之後,會自己合成強力防曬霜喔!
Thumbnail
短波紫外光(UV-B)不只是會讓我們曬黑,對植物來說,UV-B也會對它們造成嚴重的傷害。這意味著,植物也需要感應UV-B並做出適當的反應。 植物可以透過光受器看到UV-B,最近的研究發現,植物看到UV-B之後,會自己合成強力防曬霜喔!
Thumbnail
新RIVIEW報告:整理探討不同光波(從陽光輻射中的紫外線、可見光至紅外線,與現代3C產品散發的藍光)對皮膚影響的最新發現...
Thumbnail
新RIVIEW報告:整理探討不同光波(從陽光輻射中的紫外線、可見光至紅外線,與現代3C產品散發的藍光)對皮膚影響的最新發現...
Thumbnail
防曬不是只為了防曬黑 而是抗老化的第一步哦! 俗話說『預防勝於治療』,要預防這些隱形傷害 防曬就是最重要的第一步哦‼
Thumbnail
防曬不是只為了防曬黑 而是抗老化的第一步哦! 俗話說『預防勝於治療』,要預防這些隱形傷害 防曬就是最重要的第一步哦‼
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News