要如何不「無可奈何花落去」？

雖然說花開花謝是自然現象，但是花謝時難免令人感傷，所以才會有「無可奈何花落去」的感慨。花朵的凋謝，是一種細胞凋亡現象，文學家感嘆花落，但農民卻想著能不能讓花開的久一點，這樣可以減少損失。

過去的研究發現，牽牛花（Ipomoea nil）的凋謝與一個稱為EPH1（EPHEMERAL1）的轉錄因子有關。這個轉錄因子會形成雙體（dimer），然後與相關的基因序列結合來啟動細胞凋亡。

牽牛花。圖片來源：維基百科

為了尋找可以讓牽牛花開得更久的方法，研究團隊從東京大學建立的化合物庫，找尋可以抑制EPH1活性的化合物。他們先用一個包含9,600種化合物的資料庫篩選出候選化合物，再用候選化合物去搜尋另一個包含了超過22萬種化合物的資料庫，從中找出與候選化合物類似的化合物。

最後，他們找到了兩個化合物，分別命名為Everlastin1與Everlastin2。這兩個化合物都具有四氟酞亞胺的骨架。測試發現，它們主要事透過干擾EPH1形成雙體，來阻止它與DNA結合。

研究團隊以化合物處理牽牛花，發現它果然可以延遲花的凋謝。植物的花瓣凋謝時，一開始會出現所謂的「水浸」（water-soaking symptoms）症狀，也就是花瓣看起來好像泡過水，有點半透明的樣子；而被化合物處理過的牽牛花，比對照組晚了至少六小時才出現症狀。

另外，對照組的花朵在24小時候幾乎完全枯萎，但以化合物處理過的植物，此時雖然花冠開始向內捲曲，但仍維持著開放狀態。整體來說，以化合物處理過的切花，壽命從24小時延長到48小時。

研究團隊發現，化合物可以抑制許多和細胞凋亡以及自噬作用相關的基因。其中最值得注意的是直接受到EPH1控制的液泡相關酵素VPE以及與衰老相關的SAG12，還有和自噬作用相關的ATG8a。這些基因的表現受到抑制意味著，化合物透過抑制EPH1的雙體形成，有效地抑制了與花瓣衰老相關基因的表現。

雖然這兩個化合物對牽牛花很有效，但是似乎很難擴大應用到其他的植物。研究團隊發現化合物可以抑制阿拉伯芥的ORE1蛋白與DNA結合，但對於百盒的NAP似乎就沒有效用。或許可以藉由分析這些化合物與EPH1及其相關轉錄因子的互動，來開發出更有效用的抗凋謝試劑。

參考文獻：

Shibuya, K., Nozawa, A., Takahashi, C., & Sawasaki, T. (2024). A chemical approach to extend flower longevity of Japanese morning glory via inhibition of master senescence regulator EPHEMERAL1. Nature Plants. https://doi.org/10.1038/s41477-024-01767-z