跨界防禦:動植物混合蛋白為作物帶來新希望

閱讀時間約 2 分鐘

植物防禦的進化之路

在自然界的生存競賽中,植物和動物發展出截然不同的免疫策略。植物主要依賴堅固的細胞壁等物理屏障,就像一座固定的堡壘;而動物的免疫系統則像是一支反應靈敏的特種部隊,能迅速識別並對抗新的入侵者。現在,科學家找到了結合兩者優勢的方法。

科學家透過菸草來試驗這種動植物的混合蛋白 (photo by Sean Gallup)

科學家透過菸草來試驗這種動植物的混合蛋白 (photo by Sean Gallup)


Pikobodies:跨界免疫的新嘗試

在這項發表於《科學》期刊的研究中,科學家將駱馬和羊駝的小型抗體與煙草近親植物的Pik-1蛋白結合,創造出一種稱為「Pikobodies」的混合蛋白。這種創新設計不僅保留了植物原有的感應能力,還賦予其精確識別病原體的新功能。

精準防禦的藝術

實驗結果令人振奮。在最初試驗的11個不同版本的Pikobodies中,有4個成功展現出理想的防禦效果。這些Pikobodies能準確識別目標病原體,並觸發受感染細胞的死亡機制,同時不會傷害健康細胞。這種精準性讓科學家看到了廣泛應用的可能。

現代農業的新希望

傳統育種改良往往需要十年以上的時間才能培育出抗病品種。正如杜克大學的董欣年教授所說,在現代農場這種「自助餐式」的單一作物種植環境中,增強作物的適應性免疫系統尤為重要。Pikobodies技術為這一難題提供了新的解決方案。

挑戰與願景

雖然這項技術展現出巨大潛力,但科學家承認仍有許多工作要做。英國諾里奇塞恩斯伯里實驗室 (Sainsbury Laboratory in Norwich, England) 的Kamoun教授指出,並非所有Pikobodies組合都能完美協作,這表明我們需要更深入的基礎研究來優化這項技術。

延伸閱讀

Plant/animal hybrid proteins could help crops fend off diseases

3會員
17內容數
本專題主要發表作者進行之所見所聞,並以輕鬆的科普形式進行分享
留言0
查看全部
發表第一個留言支持創作者!
Hung Ting的沙龍 的其他內容
最新研究發現,西方蜜蜂的授粉習性可能降低植物種子品質和數量。科學家觀察到蜜蜂傾向在同一株植物間反覆採蜜,導致自花授粉率增加,影響植物基因多樣性。研究結果顯示,保護原生授粉昆蟲對維持生態平衡至關重要。
研究發現空氣污染嚴重影響夜間授粉過程。科學家透過實驗證實,工業產生的臭氧和氮氧化物等污染物會在夜間形成硝酸自由基,破壞月見草的香氣分子,導致夜蛾無法順利找到花朵進行授粉。這項發現顯示空氣污染不僅危害人類健康,更可能影響農業生產和生態系統的平衡。
科學家揭開食肉植物的消化祕密!台灣研究團隊發現一種名為Acrodontium crateriforme的真菌,能協助捕蟲草加速分解獵物。這種真菌不僅能產生消化酶,還能提供酸性環境,使捕蟲草的消化時間從92小時縮短至73小時。這項發現顯示了植物與微生物之間的獨特共生關係,為食肉植物研究開啟新篇章。
AI助解精卵結合之謎:科學家利用AlphaFold人工智慧系統,發現精子頭部有三個關鍵蛋白質(Izumo1、Spaca6、Tmem81)共同作用,才能成功與卵子結合。這個在魚類到人類中都保守的機制,為生育醫學研究帶來重大突破,展現AI在生命科學的重要貢
科學家揭秘鸚鵡羽毛的繽紛色彩!研究發現,鸚鵡能自行合成特殊的「鸚鵡色素」,透過分子結構的改變—從醛基到羧基的轉換—產生紅色和黃色。關鍵基因ALDH3A2控制這個轉換過程,而當色素與羽毛結構結合時,還能呈現綠色。這項突破性發現揭示了鸚鵡獨特的著色機制。
人類與昆蟲的抗爭已持續百年,傳統農藥面臨抗藥性挑戰。新型RNA干擾農藥Calantha獲批,能精準針對特定害蟲,降低環境影響。然而,研究顯示昆蟲可能會發展抗性,需交替使用不同防治方法以減少風險。RNAi農藥有望成為未來農業的重要工具,但必須謹慎應用以確保持續有效。
最新研究發現,西方蜜蜂的授粉習性可能降低植物種子品質和數量。科學家觀察到蜜蜂傾向在同一株植物間反覆採蜜,導致自花授粉率增加,影響植物基因多樣性。研究結果顯示,保護原生授粉昆蟲對維持生態平衡至關重要。
研究發現空氣污染嚴重影響夜間授粉過程。科學家透過實驗證實,工業產生的臭氧和氮氧化物等污染物會在夜間形成硝酸自由基,破壞月見草的香氣分子,導致夜蛾無法順利找到花朵進行授粉。這項發現顯示空氣污染不僅危害人類健康,更可能影響農業生產和生態系統的平衡。
科學家揭開食肉植物的消化祕密!台灣研究團隊發現一種名為Acrodontium crateriforme的真菌,能協助捕蟲草加速分解獵物。這種真菌不僅能產生消化酶,還能提供酸性環境,使捕蟲草的消化時間從92小時縮短至73小時。這項發現顯示了植物與微生物之間的獨特共生關係,為食肉植物研究開啟新篇章。
AI助解精卵結合之謎:科學家利用AlphaFold人工智慧系統,發現精子頭部有三個關鍵蛋白質(Izumo1、Spaca6、Tmem81)共同作用,才能成功與卵子結合。這個在魚類到人類中都保守的機制,為生育醫學研究帶來重大突破,展現AI在生命科學的重要貢
科學家揭秘鸚鵡羽毛的繽紛色彩!研究發現,鸚鵡能自行合成特殊的「鸚鵡色素」,透過分子結構的改變—從醛基到羧基的轉換—產生紅色和黃色。關鍵基因ALDH3A2控制這個轉換過程,而當色素與羽毛結構結合時,還能呈現綠色。這項突破性發現揭示了鸚鵡獨特的著色機制。
人類與昆蟲的抗爭已持續百年,傳統農藥面臨抗藥性挑戰。新型RNA干擾農藥Calantha獲批,能精準針對特定害蟲,降低環境影響。然而,研究顯示昆蟲可能會發展抗性,需交替使用不同防治方法以減少風險。RNAi農藥有望成為未來農業的重要工具,但必須謹慎應用以確保持續有效。
你可能也想看
Google News 追蹤
Thumbnail
這個秋,Chill 嗨嗨!穿搭美美去賞楓,裝備款款去露營⋯⋯你的秋天怎麼過?秋日 To Do List 等你分享! 秋季全站徵文,我們準備了五個創作主題,參賽還有機會獲得「火烤兩用鍋」,一起來看看如何參加吧~
Thumbnail
重點摘要:研究基礎認知這個新領域的科學家認為,不只腦細胞,動植物的一般細胞也可利用生物電來儲存訊息、協調彼此活動。生物是由具有優秀解決問題能力的小單元所組成,當這些個別單元聚集並合作,智能或許因此拓展。這些想法挑戰了「人類智能與眾不同」的思維,我們可能需要重新假設:心智無所不在。
Thumbnail
馴化對作物本身造成的最大的影響,大概就是「馴化症候群」了,可以吃/用的部位變大、從雌雄異株變為雌雄同株、多年生/二年生變成一年生、從異株授粉變為自花授粉、可食部分變得美味... 但是,馴化還會對作物有其他的影響,而且,有些是不可逆的!
Thumbnail
隨著農業的開展,隨之而來的馴化與育種,影響了植物與它的好伙伴-微生物體-的互動。這使得植物需要更多肥料、需要更多農藥。 如果可以讓植物能喚回它的好伙伴,或許就不需要那麼多的肥料與農藥了?
Thumbnail
根據研究,植物大概在4.7億到4.5億年前開始登陸。在漫長而漸進的登陸過程中,植物會面對許多新的挑戰。 新的挑戰需要新的基因,而這些新的基因從何而來呢?
Thumbnail
在現代農業中,溫室種植蔬果已成為提高產量和品質的有效方法。然而,病蟲害控制是溫室管理中的一個重要挑戰。農民通常面臨兩個主要選擇:噴灑農藥或降低化學農藥殘留,改採用費洛蒙控制。本文將探討這兩種方法的優缺點,幫助您選擇最適合的病蟲害控制策略。
Thumbnail
「內文有狂熱因素請淡定諒解..謝謝-」 第一次認真去年開始 去療癒水果植物以及種植的土地 .所以才會在種植之前 完成獨角獸靈氣課程 題外: 因為自己蠻喜歡做研究實驗精神得 也包括觀察. 不過這些過程免不了也有人說.我有病. 蟑螂也有在研究觀察裡. 純粹因為這是個人的興趣. --
Thumbnail
馴化(domestication)這種事,人類在一兩萬年前就在做了;但是馴化對生物與環境的影響,卻是這些年才越來越清楚。之前介紹了馴化對大麥與水稻根部菌群的影響,這一篇要介紹馴化對小麥根部菌群的影響。 先說結論:很大!
Thumbnail
外來種、歸化種、入侵種區別。外來入侵種對人類及生態的危害大解析與說明等等。
Thumbnail
過去能固氮的植物,必須要招募「客卿」(如根瘤菌),但是最近發現有植物體內竟然有固氮的胞器~!  
Thumbnail
大家心裡都明白,害蟲殺不光。 因為...生態消長,A蟲走了會換B蟲來, 因為...藥沒有萬靈丹,但可能有抗藥性, 因為...噴藥的時間和鄰田不一樣,而蟲會逃, 因為...各種的因為。 但我們可以做到預防勝於治療,我們可以學習害蟲的弱點,我們可以觀察什麼條件會增加族群數量,我們可以做
Thumbnail
這個秋,Chill 嗨嗨!穿搭美美去賞楓,裝備款款去露營⋯⋯你的秋天怎麼過?秋日 To Do List 等你分享! 秋季全站徵文,我們準備了五個創作主題,參賽還有機會獲得「火烤兩用鍋」,一起來看看如何參加吧~
Thumbnail
重點摘要:研究基礎認知這個新領域的科學家認為,不只腦細胞,動植物的一般細胞也可利用生物電來儲存訊息、協調彼此活動。生物是由具有優秀解決問題能力的小單元所組成,當這些個別單元聚集並合作,智能或許因此拓展。這些想法挑戰了「人類智能與眾不同」的思維,我們可能需要重新假設:心智無所不在。
Thumbnail
馴化對作物本身造成的最大的影響,大概就是「馴化症候群」了,可以吃/用的部位變大、從雌雄異株變為雌雄同株、多年生/二年生變成一年生、從異株授粉變為自花授粉、可食部分變得美味... 但是,馴化還會對作物有其他的影響,而且,有些是不可逆的!
Thumbnail
隨著農業的開展,隨之而來的馴化與育種,影響了植物與它的好伙伴-微生物體-的互動。這使得植物需要更多肥料、需要更多農藥。 如果可以讓植物能喚回它的好伙伴,或許就不需要那麼多的肥料與農藥了?
Thumbnail
根據研究,植物大概在4.7億到4.5億年前開始登陸。在漫長而漸進的登陸過程中,植物會面對許多新的挑戰。 新的挑戰需要新的基因,而這些新的基因從何而來呢?
Thumbnail
在現代農業中,溫室種植蔬果已成為提高產量和品質的有效方法。然而,病蟲害控制是溫室管理中的一個重要挑戰。農民通常面臨兩個主要選擇:噴灑農藥或降低化學農藥殘留,改採用費洛蒙控制。本文將探討這兩種方法的優缺點,幫助您選擇最適合的病蟲害控制策略。
Thumbnail
「內文有狂熱因素請淡定諒解..謝謝-」 第一次認真去年開始 去療癒水果植物以及種植的土地 .所以才會在種植之前 完成獨角獸靈氣課程 題外: 因為自己蠻喜歡做研究實驗精神得 也包括觀察. 不過這些過程免不了也有人說.我有病. 蟑螂也有在研究觀察裡. 純粹因為這是個人的興趣. --
Thumbnail
馴化(domestication)這種事,人類在一兩萬年前就在做了;但是馴化對生物與環境的影響,卻是這些年才越來越清楚。之前介紹了馴化對大麥與水稻根部菌群的影響,這一篇要介紹馴化對小麥根部菌群的影響。 先說結論:很大!
Thumbnail
外來種、歸化種、入侵種區別。外來入侵種對人類及生態的危害大解析與說明等等。
Thumbnail
過去能固氮的植物,必須要招募「客卿」(如根瘤菌),但是最近發現有植物體內竟然有固氮的胞器~!  
Thumbnail
大家心裡都明白,害蟲殺不光。 因為...生態消長,A蟲走了會換B蟲來, 因為...藥沒有萬靈丹,但可能有抗藥性, 因為...噴藥的時間和鄰田不一樣,而蟲會逃, 因為...各種的因為。 但我們可以做到預防勝於治療,我們可以學習害蟲的弱點,我們可以觀察什麼條件會增加族群數量,我們可以做