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【植微講座】Iron transport localization and systemic signaling in plant(國立臺灣大學農業化學系 Dr. Louis Grillet 盧毅助理教授)

2020-12-28 15:00:04

2020年12月24日的植微講座,很榮幸邀請台大農化系Dr. Louis Grillet 盧毅老師蒞臨演講。盧老師來自法國,於法國高等國立蒙彼利埃農業學院取得綜合植物生物學博士,在法國期間跟許多重要的研究單位都有合作經驗,之後來到台灣,於中央研究院任職,研究植物吸收鐵及鐵移動的相關機制。

早期研究認為鐵在植物木質部內主要是以Fe(III)-citrate形式輸送,但盧老師研究卻發現Fe(III)-malate-citrate才是主要的運輸形式。鐵進入植物細胞中被植物利用,需要從Fe(III)還原成Fe(II),盧老師利用豌豆種子作為材料的研究也發現,豌豆種子的胚是透過釋放大量的維生素C來還原鐵,而非藉由細胞膜上的鐵還原酵素。

盧老師另一個研究是發現了一種名為IRON MAN(IMA)的小胜肽家族,可幫助植物根部吸收外在環境中的鐵,這類胜肽在C端有一個保守性區域,在阿拉伯芥上,只要此區域保留就能維持植物吸收鐵的能力。然而,阿拉伯芥有8個IMA基因,早期只能做1-3個基因的突變株,都沒辦法完全關掉阿拉伯芥吸收鐵的功能,無法完全證實IMA基因的重要性。直到CRISPR技術的發明,盧老師得以一次剔除8個基因,結果這個突變株無法吸收任何的鐵,證實了IMA基因的重要性。進一步利用野生型及IMA基因突變株相互嫁接,發現IMA胜肽可以由地上部傳導到根部,促進根部吸收鐵的功能。這個重大的發現刊登在頂尖科學期刊Natrue Plants。IMA胜肽的發現未來可應用於開發富含鐵質的農作物,改善人類缺鐵造成的營養問題,但對於IMA胜上有許多不了解之處,例如此基因的數量在不同植物中差異很大,在阿拉伯芥有8個、番茄10個,稻米卻只有2個,有待更多研究闡明IMA詳細的作用機制。

盧老師演講中也提到,許多研究的突破,得力於新技術的進展(例如次世代定序、CRISPR),能夠與時俱進,才不會與重要的發現擦身而過。。