看似荒蕪的不毛之地也能從中找到一線生機嗎？中央研究院分子生物研究所研究員蔡宜芳率領研究團隊，揭開植物生長的神秘面紗。研究結果與相關論文在日前刊載於國際重量級專業期刊「細胞」（Cell）上，而這也創下台灣植物科學論文刊登細胞期刊的先例，不但引領國內植物研究邁向新里程碑，亦有助於減少農業肥料使用與改善非洲、中東等貧瘠之地農作物生長不易的困境，讓世界救援組織長年飽受困擾的飢荒問題出現了希望的曙光。

全球暖化影響作物生長

事實上，近年在全球暖化劇烈影響下，讓我們都面臨了比以往更快速的氣候變遷，在「非澇即旱」、「忽冷忽熱」的變化中，讓農作物生長週期大亂，埋下日後更嚴重的飢荒因子。

為解開植物生長的謎底，蔡宜芳帶領國防醫學院生命科學研究所博士何承訓與相關團隊投入植物研究，結果不只成功找到植物中第一個離子感應子（Sensor），更首度將植物對於土壤中硝酸鹽離子濃度變化的感應機制清楚呈現在世人眼前。研究成果受到科學家注目，就連國際知名期刊「細胞」，都特別邀請研究團隊替網站製作影音簡介。

研究團隊提出創新的植物偵測土壤離子的感應機制，預計未來有助於改善肥料使用問題。

參與研究的何承訓表示，由於植物無法像大象、蝴蝶等動物一樣可以自由自在移動、甚至為了找尋生存下去的養分而離開原有的生長環境，而且植物所需的養分絕大部分都是透過根部從土壤中以離子的型態吸入。因此為了讓自己生存下去，植物必須仰賴一套複雜且完整的離子感應機制，來偵測感應土壤中必需元素的變化，藉此來調控植物的基因表現，以維持植物可以順利成長與正常發育，讓自己達到「適者生存」的目標。

解開植物成長之謎

何承訓說，研究結果最重要的發現就是解開近二十年科學家與研究學者都一直無法深入瞭解的植物生長謎題，證實原本只有扮演硝酸鹽轉運功能的「硝酸鹽轉運蛋白-CHL1」，其實同時也是「硝酸鹽感應子」，具有偵測土壤中硝酸鹽離子的另一項重要功能。而這也是第一個在高等植物中被研究證實的離子感應子。

另一項重大突破，則是研究團隊進一步發現硝酸鹽感應子不僅僅能偵測硝酸鹽的存在與否，還能精確的感應出硝酸鹽濃度變化，幫助植物做出恰當且正確的生理反應，達到正常生長的目標。

研究團隊解釋，當植物感應到外在硝酸鹽濃度低的時候，感應子CHL1會被磷酸化，然後誘發出微量的基因表現。反之，一旦外在硝酸鹽濃度比較高的時候，感應子CHL1將不會被磷酸化，但會誘發出大量基因表現。