🌱尋獲植物合成維生素B1路徑的最後一塊拼圖🌱
中央研究院植物暨微生物學研究所謝明勳副研究員研究團隊,成功發現植物合成維生素B1過程中扮演重要角色的酵素:單磷酸維生素B1去磷酸酶,並證實植物細胞內合成維生素B1的完整路徑橫跨了葉綠體、粒線體與細胞質。將此項研究成果結合現代遺傳工程技術,可望生產出維生素B1含量高之農作物,一方面有助於提高植物本身生長效率與抵抗逆境之能力,另一方面亦可作為動物補充該營養素之糧食來源。該研究成果已於5月6日刊登於國際知名的《植物期刊》(The Plant Journal)。
此研究成果不但找到了可以將單磷酸維生素B1去磷酸化的酵素,更證實該酵素位於粒線體內。由此可知,植物細胞內合成維生素B1的完整路徑其實橫跨了葉綠體、粒線體與細胞質,而非僅限於葉綠體或細胞質。
一般穀類作物維生素B1的含量都偏低。以水稻為例,稻穀的維生素B1主要都貯存在米糠裡,我們常吃的白米飯反而沒什麼維生素B1,因此若想攝取到稻穀裡的維生素B1,必須吃糙米飯。但是礙於口感,一般人比較習慣吃白米飯,對糙米飯的接受度普遍不高。如果能透過對維生素B1合成基因的研究,結合新的農業科技,讓整顆稻穀都含有高量的維生素B1,在享受白米飯Q彈口感的同時又可以補充維生素B1,不僅增加稻穀農業上的價值,之後更期望能應用於醫學與營養學,讓吃白米飯可以更健康。
找到植物合成維生素B1的最後一塊拼圖之後,科學家終於能充分掌握植物合成這個重要營養素的路徑。若能研發出高維生素B1含量的作物,或許可以創造出一批成長迅速、體質強壯的產物,提高農作物的生產效率與質量。如何精準地調控與利用這些基因,將是科學家們努力的目標之一。
👉論文網址:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.13552/full
🌱圖說:阿拉伯芥淡綠色的突變株在外加維生素B1後,可以恢復成與野生型相同的綠色植物。此實驗證明了該突變株由於缺乏維生素B1,才會呈現淡綠色。中研院植微所進一步的研究發現,此淡綠色的突變株是一個與維生素B1合成有關的基因發生突變所造成的。