不少人都親眼看過楓葉或花朵從樹上落下的景象,但多數人卻不知道植物是如何透過脫落作用來讓花兒落下。
對此,靳宗洛解釋,葉片或花朵之所以可以附著樹枝上而不掉落,主要是因為植物葉柄、花柄及果柄基部的離層細胞彼此間的細胞壁與細胞壁間具有中膠層。對植物來說,中膠層就如同是膠水一般,可以將花朵、葉片牢牢黏著在植物身上,因此我們才可在花期看到繽紛綻放的各式花朵。
但如果植物進入季節轉換或另個生命週期時,植物就會開始透過HAESA等分子來調節花器的脫落作用,藉由植物離層細胞所產生的水解性酵素,來促使細胞壁與細胞壁間的中膠層水解,讓花兒或葉片可以順利從花柄、葉柄上自然落下、導致枝枯葉落的現象產生。
而透過基因剔除術的作用,則可以阻斷脫落作用的進行,讓花兒不落下。靳宗洛表示,所謂的基因剔除,並不是真的把植物中某個基因剔除掉,而是運用農桿菌的轉移T-DNA,當它進入植物細胞核後剛好插入某個特定基因,進而使這個基因失去功能而不再發生作用。
研究團隊就是運用基因剔除術讓負責管控植物生長與發育的HAESA基因無法發生作用,因而藉此順利達到葉片不掉、花兒不落的情況。
「WT」為正常阿拉伯芥的生長圖,當花兒在步驟7時,可以看到花萼、花瓣及雄蕊會正常掉落。「hae hsl2」為喪失HAESA及HAESA-like 2受體的雙突變株阿拉伯芥,因無法傳遞訊息而使得花萼、花瓣及雄蕊都不會脫落,驗證了HAESA受體是調控植物器官脫落的重要關鍵。Dr. JC Walker提供