香港中文大学的生命科学学院研究团队与中国农业大学合作,首次破解水稻基因中“YchF类G卵白”结构及功效,揭破水稻其中一项抗病害及反抗不良生长环境的能力。领导研究团队的教授林汉明体现,团队将会进一步研究G卵白的运作机制,希望将有关发现实用化。
中大农业生物技术国家重点实验室大豆研究中心主任、生命科学学院教授林汉明体现,G卵白是生物中常见的基因,但学术界鲜有人详细钻研。研究团队在2007年起开始研究水稻中G卵白,及后发现G卵白在水稻中有如一个“开关掣”,可提升水稻自身的抗病害能力,以及在高盐分土地生长的能力。
不外,一般情况下G卵白会与两种“核苷酸”(能量及信息通报分子):ATP、GTP结合。G卵白与ATP结合就会减低水稻的抗病害能力;与GTP结合就会减低水稻耐盐生长能力。
研究团队利用与中国农大的“X晶体学研究技术”(陈忠周教授领导),拆解了G卵白的结构,再配合“定点突变技术”,定点测试ATP、GTP与G卵白的化学反映,证实ATP、GTP明显影响水稻的抗病、反抗不良生长环境的能力。
随后研究团队发现,植物特有的“OsGAP1”卵白可以改变ATP、GTP结构,令ATP、GTP没法与G卵白结合,G卵白就可以启动,令水稻自行提升抗病害及反抗不良生长环境的能力。
为测试发现结果,团队利用白叶枯菌进行实验。白叶枯菌可令水稻叶枯死,使稻米无法生长,导致农夫完全无收成的“绝收”。当水稻的G卵白启动后,虽然没法阻止熏染,但受熏染的水稻仍可生长,可勉强保住“谷种”。另外,团队测试高盐分生长环境,G卵白启动的水稻仍然可以生长,而没启动的水稻就没法生长。
林汉明形容,G卵白是用来控制植物会否“发烧”。他称人类有病就会“发烧”来提升反抗力,但人类不会时常处于发烧状态,植物亦如是。因此一般情况下,水稻会倾向关闭G卵白。
林汉明指出,本次研究结果,未必可即时找到应用途径,但可作为“技术储蓄”,万一泛起常用技术都无法对应的水稻疾病,届时或可藉G卵白为引子,牵引出新领域的研究或对策。