野百合要自立自強才會有春天

記得之前在〈沒媽的棉花真是棵草〉裡提到，馴化會讓植物對病蟲害的反應減弱；最近發表在《科學》期刊上的研究，進一步證明了這個說法。

研究團隊分析了187種植物的R-基因數量與密度，以及「比葉面積」（SLA，specific leaf area），發現R-基因密度越高的植物，生長的速度（以「比葉面積」來表示）就越慢。而且，野生植物的這個關係很明顯，農作物則看不出來。

為什麼R-基因能代表植物用來抵抗病蟲害所投注的資源呢？在這裡的R-基因是所謂的NLR蛋白（nucleotide-binding leucine-rich repeat）。這些蛋白又可以分為三大類，主要的功能是用來識別病原、引發免疫反應，是植物免疫系統的核心。R-基因的數量在不同的植物之間會有很大的差異，所以可以用來衡量植物的「國防預算」。

不過，雖然R-基因在不同植物之間的數量差異頗大，但如果單只是計算R-基因的數目，未免還是會有問題，畢竟當植物基因體比較大的時候，某一類的基因的數目會比較多好像也蠻正常的。所以，研究團隊以每百萬鹼基對（Mbp）有多少個R-基因來做為衡量的標準。

而什麼是「比葉面積」呢？比葉面積是以葉片乾重為分母，葉片面積為分子所得出來的值。也就是說，是測量單位重量的葉片可以展開到多大。

所以，比葉面積高的，代表葉片比較薄而輕；比葉面積低的葉片，當然就會比較厚重。在這裡插播一個不相干的經驗：毛線上面也會提供每球毛線的長度以及每球毛線的克數。通常一球毛線大概會落在40-50克之間，所以每球毛線的長度越長，代表這個毛線越細越輕...是不是有點像比葉面積呢？不過，一般來說比葉面積高的，也意味著長得比較快。

在研究團隊分析的187種植物中，有122種野生植物（來自40科），65種農作物（來自30科）。結果發現，在野生植物中，有73.9%的植物的R-基因密度與比葉面積呈現負相關的關係；在農作物中，則沒有發現R-基因密度與比葉面積有明顯的負相關。

這個發現意味著，少了人擇，野生植物投資在「國防」上越多，就長得越慢。至於農作物，則因為人擇時主要關注的是產量，雖然也會關注抗病性，但是後者畢竟不是關注的核心，所以就看不出來投注在「國防」上是否會有害於生長了。

當然，農作物因為有人類這個親媽的照顧，所以也比較不會被病原威脅，就算有，人類親媽也很快就會用藥或「整株拔除並焚燒之」，所以也不需要維持太高的國防預算，不是嗎？

百合。圖片來源：維基百科

總而言之，透過分析不同植物的防禦基因密度（國防預算的GDP佔比？）與生長速度（GDP年增率？），科學家發現，對野生植物來說，投注越多資源在防禦基因，就會長得越慢。這也支持了之前我們在棉花裡看到的觀察：馴化的確會降低植物對病原的反應。也就是說，《蘭花草》裡面的蘭花草可以躺著裝死但是《野百合也有春天》裡的野百合卻一定要自立自強喔！

參考文獻：

Giolai, M., & Laine, A. L. (2024). A trade-off between investment in molecular defense repertoires and growth in plants. Science, 386(6672), 677-680. https://doi.org/10.1126/science.adn2779