又要改寫教科書了?植物SAR 的早期訊號真的不是 SA 嗎?

更新 發佈閱讀 6 分鐘
圖片作者:NotebookLM

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在植物免疫的世界裡,有一個幾乎寫進所有教科書的共識:

系統性獲得抗性(Systemic Acquired Resistance, SAR)的核心訊號是水楊酸(salicylic acid, SA)。


但最近,一篇發表在《自然植物》(Nature Plants) 的研究卻宣稱,啟動 SAR 的「最早期」系統訊號,竟然不是 SA,而是茉莉酸(jasmonate, JA)。


我一開始看到也大吃一驚:什麼?又要重寫教科書了???


但是等我仔細一看,才發現案情並不單純。


我們先來說說這篇研究到底做了什麼。


研究團隊想解答的問題是:植物在局部葉片遭到入侵、辨認病原、啟動免疫反應之後,是怎麼在短時間內通知全株「準備作戰」的?


為了即時看到這個過程,他們打造了一個會發光的「免疫早期訊號回報器」。這很典型,就是用一個基因的啟動子,接上一個螢火蟲的螢光素酶(luciferase)。


所以,只要這個啟動子被啟動,螢光素酶就會表現,然後我們就會看到植物的某處開始發光。


用這個系統,他們觀察到:在病原被辨認後 3–4 小時內,發光訊號就已經沿著葉柄、維管束,快速傳到其他葉片。


而且,他們發現要啟動這個訊號:

  • 不需要 SA
  • 不需要 NPR1
  • 不需要任何傳統 SAR 分子(NHP、Pip、AZA)
  • 完全依賴 JA 的合成與感應


看到這裡,真的很容易下結論:

「原來 SA 根本不是最早的 SAR 訊號,JA才是!趕快回去重寫教科書!」


別忘了,我前面說案情並不單純。


所以,這個研究有什麼問題呢?問題在於他們選的啟動子是來自一個叫做JISS1Jasmonate-Induced Systemic Signal 1)的基因。


Jasmonate就是茉莉酸(JA),也就是說:這個基因的啟動子只會對 JA 訊號產生反應!


所以,用它的啟動子接上,那當然只會看到 JA 的訊號啊?不然還想看到什麼?


這就好像我進房間時會開日光燈,但這並不表示進房間不能開燈泡,而是因為我房間裡根本沒有裝用燈泡的燈。


在這篇研究裡:


既然已經用了對JA有反應的 JISS1啟動子,那麼本來就不可能看到 SA 的早期動態...除非這個啟動子也能啟動SA的反應。


那麼,這篇論文真正證明的是什麼?


這篇論文只能證明,在植物的免疫反應啟動之後,存在一個非常早、非常快、需要JA的系統性訊號模組,而這個模組可以在 SA 大量累積之前就啟動。


當然,研究團隊使用了無法合成JA或無法感受JA的突變株做實驗,結果發現這兩種突變株都無法建立SAR反應,這也支持了JA對於早期的免疫反應很重要。


但是,這些實驗還是不能證明SA 沒有參與早期 SAR,或是 JA 取代了 SA 的角色。


因為研究團隊根本沒有提供一個能公平比較 JA 與 SA 的系統。


這是一種很典型的科學推論陷阱:


你看到的,只是你有能力看到的那一部分。


如果仔細讀論文的「討論」,你會發現研究團隊其實用了很多「保守用語」:

  • 他們提到A 與 SA 的時空分離;
  • 也承認JA–SA 之間的協同作用早已有文獻支持;
  • 特意強調他們看到的是「early / rapid」的訊號層次。


換句話說,真正比較精準的說法應該是:


「JA 是 SAR 的早期訊號之一,而不是唯一訊號。」


只是如果這樣寫,標題就沒那麼吸引人了。


不過,如果我們把過度延伸的結論放一邊,這篇論文其實有三個非常紮實、值得肯定的貢獻:


第一次即時看到 SAR 訊號如何在植物體內傳播;

證明了JA 在免疫反應啟動後的早期系統性溝通中扮演關鍵角色;

他們發現植物的長距離免疫溝通方式,可能是化學訊號(JA)、鈣離子與電訊號三者並行。


所以,SAR 的早期訊號真的不是 SA 嗎?


比較誠實的答案是:


我們現在知道,在 SA 主導的系統免疫全面展開之前,

植物可能已經先用 JA 啟動了一套快速的「全株警報系統」。

但這並不代表 SA 沒有參與。


雖然這篇論文證明了 JA 是 SAR 啟動的必要條件(因為 JA 突變株真的喪失了 SAR 能力),但這依然不能否定 SA 在後續防禦中的核心地位。這就像是,JA 可能是點燃引信的火柴,而 SA 是隨後爆炸的火藥。你不能因為發現了火柴,就說火藥不存在。


參考文獻:

Gaikwad, T., Breen, S., Breeze, E. et al. Rapid local and systemic jasmonate signalling drives the initiation and establishment of plant systemic immunity. Nat. Plants (2026). https://doi.org/10.1038/s41477-025-02178-4


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