微生物病害是植物生长的天敌,成功大学研究团队,实验发现植物的液胞膜上存在着秘密防御机制-糖转运蛋白SWEET2,可影响病源菌对根部的感染力,不仅是植物抗病的新武器,更可与有益微生物建立起共生机制,增加植物产能。
台湾成功大学热带植物研究所郭玮君助理教授指出,台湾处于亚热带,环境高温多湿,有利微生物繁殖;以瓜苗、蔬菜苗来说,很容易感染根腐病,若遭感染将严重损害收成,不利农民收益。而喷洒农药只会对环境造成污染,仍无法改善根腐病。
微生物有养分 关键在糖
事实上,多年来植物科学家在概念上已知,植物藉由光合作用制造生长所需的糖,然而糖的运送过程中,一部份会分泌到根部以外,可能成为土壤病原菌感染植物时的养份来源,恶性循环,让植物病害感染由根部发生,且难以治疗。
因此研究团队利用阿拉伯芥的突变株建立研究模式,发现植物的液胞膜(细胞糖的储存室)上存在着秘密防御机制-糖转运蛋白SWEET2;SWEET2的功能在抑制或调控植物根细胞之液胞内糖的输出,糖输出太多时SWEET2回收的能力会加强,以管控根圈土壤糖的含量。
更重要的是,当阿拉伯芥根部被根腐病感染时,SWEET2基因可大量被表现,因此推论得知SWEET2功能提升时,可减少根圈糖的含量,增加植物对病菌感染的抵抗性。