生物

小至HDAC基因、抗體與新冠病毒,大至渦蟲菸草,苦命的推著薛西弗斯巨石
探討電擊對植物免疫的影響

作者:李馥如、賴劭均

指導老師:陳怡旴老師、葉信宏教授

摘要:

農作物常遭受病毒感染,導致經濟損失,但傳統的化學藥劑無法有效抑制病毒,且易殘留在環境中。有鑑於此,我們利用物理性的電擊引起植物賀爾蒙水楊酸主導的免疫反應,希望能達到病毒防禦與環境友善的雙贏局面。本研究利用茄科模式植物圓葉菸草(Nicotiana benthamiana)探討電擊能否引起水楊酸標誌基因 PR1 表現,同時降低菸草鑲嵌病毒(Tobacco mosaic virus;TMV)的感染,並達到 priming 的預防效果。

研究目的:

1. 比較電壓高低對 PR1 表現量的影響,及此表現量提升的持續時間。

2. 探討電擊能否降低 TMV 感染班點數。

3. 探討在電擊後接種 TMV 的菸草,PR1 基因表現量提升是否較相同時間未接種的菸草高。

結論:

以電壓 10 伏特電擊菸草 10 分鐘可以引起 PR1 表現,並使 TMV 感染斑點數下降,兩者都能持續 24 小時,代表物理性的電擊刺激可以誘導水楊酸主導的系統性免疫並增強整體抗病毒性。另外,電擊後接種病毒可以引起較強的免疫反應,可能具有 priming 的預防效果,若在季節性流行病害前,預先以電擊啟動植物的免疫反應,讓它利用自身的免疫機制防禦病毒,可以應用在田間保護。