植物如何把一種氣味,轉換成防禦反應?

更新 發佈閱讀 5 分鐘
圖片作者:NotebookLM

圖片作者:NotebookLM

當昆蟲開始啃食植物,植物並不是就無奈地在那裡被咬。

植物會啟動受傷的防禦反應:其中一個常見反應,是釋放一系列揮發性化合物,這些化合物統稱為herbivore-induced plant volatiles(HIPVs)或者簡稱為VOCs。


對茶樹來說,當茶樹的害蟲來咬它時,它一樣也會釋放HIPV。其中一個重要的 HIPV 是(Z)-3-hexenyl acetate(3-HAC),一種具有典型「綠葉氣味」的分子。


過去的研究已知3-HAC 會透過茉莉酸(JA)途徑來增加植物的抗蟲性,但是科學家們想知道:3-HAC 是如何在分子層級上,啟動植物體內的茉莉酸(JA)防禦途徑?


首先,研究團隊要先證實3-HAC能被植物吸收。這是很重要的前提,如果植物根本就不會吸收3-HAC,其他的都不必討論了。


他們使用同位素標記的 3-HAC來處理茶樹,發現處理後在短時間內,有相當比例的外源 3-HAC可被茶樹葉片吸收;且吸收後,一部分 3-HAC 會在葉片內被轉換成相關代謝物。


也就是說,3-HAC 並非只在葉片表面或氣相中發揮作用,而是能實際進入植物體內,並發揮作用。


接下來,作者分析了植物內部的荷爾蒙與基因表現變化。


結果他們發現:只有茉莉酸(JA) 與其活性形式 JA-Ile 顯著上升,至於其他常見防禦相關荷爾蒙(如 SA、ABA)則變化不明顯。另外,有多個 JA 生合成與反應相關基因的表現量上升。


這代表 3-HAC 的確可以相對專一地啟動茉莉酸防禦途徑。


在眾多被誘導的 JA 相關基因中,研究團隊特別注意到一個酵素:LOX2(lipoxygenase 2)。在3-HAC 處理後,LOX2 的表現快速上升;而LOX2 是 JA 生合成途徑中早期且關鍵的酵素。


為了確認這個關係,作者進一步以反義RNA來抑制 LOX2 的表現,結果發現不僅JA 與 JA-Ile 的累積明顯下降,3-HAC 對昆蟲(這裡他們使用了茶尺蠖 Ectropis obliqua)取食行為的抑制效果也大幅減弱!


這證明了LOX2 是 3-HAC 誘導 JA 防禦反應不可或缺的基因。


但是,酵素不會自己表現,通常都會需要一個調節基因(如轉錄因子)來告訴它:該你上場了。


所以,下一個問題就是找出控制 LOX2 表現的分子。


進一步的研究發現,有兩個轉錄因子會受到 3-HAC 誘導:CsNAC2CsMYB306


他們發現:這兩個轉錄因子都能進入細胞核、都能直接結合在 LOX2 的啟動子區域,而且,當他們一起啟動時, LOX2 的的表現量最高!


當研究團隊抑制任一轉錄因子時,就會造成LOX2 的表現量下降、從而造成JA 累積減少,於是植物對昆蟲的防禦力下降。


而且當研究團隊同時抑制他們兩個的時候,LOX2 的表現量下降到極低、3-HAC對植物的誘導效果也降到極低。


所以,總而言之:3-HAC 透過誘導 CsNAC2CsMYB306這兩個轉錄因子,讓他們一起啟動 LOX2 的表現,進而促進 JA 生合成、讓植物提高防禦。


故事說完了,不過有一點點遺憾就是:研究團隊並沒有找到 3-HAC 的直接受器。所以,從這篇論文我們知道3-HAC 能被植物吸收、誘導特定轉錄因子的表現;因為這些轉錄因子直接控制 JA 生合成的關鍵基因,所以就提高了植物的抗蟲性。


但是我們不知道植物「如何感知」3-HAC。到底植物有沒有一個3-HAC受器呢?這個受器是怎麼指揮轉錄因子們?不清楚。


想知道嗎?大概只能等看看研究團隊的「更新」了!


參考文獻:

Li, J., Li, M., Gu, H., Zhou, Q., Dong, K., Xu, L., Wei, J., Tao, Y., Wang, A., Xie, H., Hu, J., Xie, D.-Y., Fei, Y., Song, C., Sun, X., Liu, S., Zhu, J., & Wei, C. (2025).

CsNAC2 and CsMYB306 orchestrate a jasmonate signaling cascade contributing to tea plant resistance to Ectropis obliqua. Plant Physiology, 199(4), kiaf614.

https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf614


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
2026/01/18
在某些咖啡店、酒吧,服務生會很認真地幫你「選杯子」,甚至說明「這種杯子比較甜」、「那種杯子比較苦」。 這到底是噱頭,還是真的有科學根據? 近年來,感官科學確實發現一件不太直覺的事: 我們喝到的「味道」,不只來自飲料本身,也受到杯子的影響。
Thumbnail
2026/01/18
在某些咖啡店、酒吧,服務生會很認真地幫你「選杯子」,甚至說明「這種杯子比較甜」、「那種杯子比較苦」。 這到底是噱頭,還是真的有科學根據? 近年來,感官科學確實發現一件不太直覺的事: 我們喝到的「味道」,不只來自飲料本身,也受到杯子的影響。
Thumbnail
2025/12/07
喝茶嗎?喝茶的人都知道,茶葉其實是茶的芽,所謂「一心二葉」、「一心一葉」就是指茶芽。而「心」就是茶的嫩芽。想當然,茶芽大小對茶葉品質與產量很重要。然而,控制芽大小的基因機制一直不清楚。 不過,最近有研究團隊終於發現了控制茶芽大小的關鍵基因囉!
Thumbnail
2025/12/07
喝茶嗎?喝茶的人都知道,茶葉其實是茶的芽,所謂「一心二葉」、「一心一葉」就是指茶芽。而「心」就是茶的嫩芽。想當然,茶芽大小對茶葉品質與產量很重要。然而,控制芽大小的基因機制一直不清楚。 不過,最近有研究團隊終於發現了控制茶芽大小的關鍵基因囉!
Thumbnail
2025/08/09
說真的,我常常發現論文與書籍後面的引用資訊其實不太可靠。 這與AI無關,因為以前的書也常常有這個問題。 如果一次就可以找到,我會很感恩;但是查不到是常有的事。 如果只是書上的隨便一句話,就更難了。 這兩天為了查一個跟茶的歷史有關的故事,真的是累死我啦!
Thumbnail
2025/08/09
說真的,我常常發現論文與書籍後面的引用資訊其實不太可靠。 這與AI無關,因為以前的書也常常有這個問題。 如果一次就可以找到,我會很感恩;但是查不到是常有的事。 如果只是書上的隨便一句話,就更難了。 這兩天為了查一個跟茶的歷史有關的故事,真的是累死我啦!
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
當你想升級設備、投放廣告,或是為了雙 11 提前備貨,卻發現現金流卡住時,除了等銀行、跟親友開口,其實還有一個常被忽略、卻很有力的選項。讓房子,成為你事業的贊助商——國峯厝好貸。
Thumbnail
當你想升級設備、投放廣告,或是為了雙 11 提前備貨,卻發現現金流卡住時,除了等銀行、跟親友開口,其實還有一個常被忽略、卻很有力的選項。讓房子,成為你事業的贊助商——國峯厝好貸。
Thumbnail
今天感恩老公陪伴參加美好的趣味活動 🎉 感恩弘毓社會福利基金會 舉辦愛毓天使家長聯誼會:植物解憂 🪴 很感恩有提供托育服務 🥰 也感恩大雅區六寶守望相助隊提供場合 讓活動順利進行 🙂 一開始家長先在樓下空玩園藝創作🎄 老師特別準備天然的礦物粉跟顏料 🎨 還有造型脫模
Thumbnail
今天感恩老公陪伴參加美好的趣味活動 🎉 感恩弘毓社會福利基金會 舉辦愛毓天使家長聯誼會:植物解憂 🪴 很感恩有提供托育服務 🥰 也感恩大雅區六寶守望相助隊提供場合 讓活動順利進行 🙂 一開始家長先在樓下空玩園藝創作🎄 老師特別準備天然的礦物粉跟顏料 🎨 還有造型脫模
Thumbnail
【南澳~更野更美】 2.0版報名囉!報名囉! 南澳是宜蘭最南端的鄉鎮,擁有純淨的天然環境。 南澳溪出海口一帶更是匯集溪流、山林、海洋的多樣生態,風景秀麗,植物相也很豐富。 課程由好糧食堂堂主葉品妤及植物染威廉老師帶領,走遊南澳溪沿岸的田野,欣賞美麗的風光,同時採集植物以野營野染的方式將南澳的
Thumbnail
【南澳~更野更美】 2.0版報名囉!報名囉! 南澳是宜蘭最南端的鄉鎮,擁有純淨的天然環境。 南澳溪出海口一帶更是匯集溪流、山林、海洋的多樣生態,風景秀麗,植物相也很豐富。 課程由好糧食堂堂主葉品妤及植物染威廉老師帶領,走遊南澳溪沿岸的田野,欣賞美麗的風光,同時採集植物以野營野染的方式將南澳的
Thumbnail
起初是在逛家樂福的時候無意間逛到植物區,看到有在賣龜背芋,想到很多餐廳或是民宿外面都會種,所以決定買回去嘗試看看,想不到就這樣掉入了觀葉植物的坑...
Thumbnail
起初是在逛家樂福的時候無意間逛到植物區,看到有在賣龜背芋,想到很多餐廳或是民宿外面都會種,所以決定買回去嘗試看看,想不到就這樣掉入了觀葉植物的坑...
Thumbnail
【友達限定 #130】向植物學習如何過生活:只做一件事,只交一個朋友?(海藻說的😆)|《布蘭達&維尼布得布説私密達》Video Podcast EP18 Video podcast片段: https://www.youtube.com/watch?v=M6z54jALYJs 完整正片開始
Thumbnail
【友達限定 #130】向植物學習如何過生活:只做一件事,只交一個朋友?(海藻說的😆)|《布蘭達&維尼布得布説私密達》Video Podcast EP18 Video podcast片段: https://www.youtube.com/watch?v=M6z54jALYJs 完整正片開始
Thumbnail
世事無奇不有,原來植物都會靜悄無聲息地運動!如果你有細心留意,不難察覺這種奇怪的現象。尤其是本文介紹這六個品種……。
Thumbnail
世事無奇不有,原來植物都會靜悄無聲息地運動!如果你有細心留意,不難察覺這種奇怪的現象。尤其是本文介紹這六個品種……。
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