節目討論區
01集 邁向顛峰
02集 憲法改造與公民社會
03集 選制改了,政治會變嗎?
04集 全球氣候變遷與台灣
05集 節約能源愛地球
06集 給點顏色瞧瞧
07集 文學的秘密花園:經典與詮釋
08集 從廢墟到王城
09集 傾聽古早女性的聲音
10集 殖民性 VS 反殖民性 - 台灣現代化雙重奏
11集 探索肝炎病毒的奧秘
12集 台灣生物資料庫
13集 肥胖基因大改造
14集 一粒米打造新世界:水稻基因研究
15集 人類與病毒的拉鋸戰: SARS 經驗
16集 人造螢光蠶:基因工程揭密
17集 消失的海岸線 : 鱟知鱟覺
18集 植物抗逆境研究:蕃茄抗寒實錄
19集 台灣南島語言的奧秘
20集 大地的脈動:台北盆地的隱形殺手
21集 永續經營的藍色寶盒 : 墾丁珊瑚礁生態
22集 顛覆古典物理學:奈米超能力
23集 舞動旋臂的星系
24集 奈米鑽石的另類價值
25集 彗星:太陽系的古老化石
26集 數位化漢字之美
   

第十八集 植物抗逆境研究:番茄抗寒實錄

本集影片: 《 植物抗逆境研究:番茄抗寒實錄》

植物生長在自然環境中,會遭遇水災、旱災、風災、嚴寒、酷熱、病蟲害、營養不良…各種逆境的考驗。若從基因研究著手強化植物體質,可望讓植物更能抵抗外來逆境。而這許多植物基因研究基礎,竟然是由一種不起眼的雜草─”阿拉伯芥”所貢獻。本集節目將介紹中研院生農所籌備處,為讓番茄能夠更耐寒,將阿拉伯芥的抗凍基因轉植番茄,結果卻在”忘記給實驗番茄澆水”的美麗錯誤中,意外發現開啟番茄抗逆基因的關鍵……。

本集來賓:

詹明才 中研院生物農業科學研究所籌備處 副研究員
謝明勳 中研院植物暨微生物學研究所 助研究員
常怡雍 中研院生物農業科學研究所籌備處 副研究員
柳建安 亞洲蔬菜研究發展中心生物技術組

座談大綱:

議題一:深入解釋, CBF1 到底是什麼樣的物質?到底是基因呢?還是一種蛋白質?

詹明才: CBF1 是從阿拉伯芥這個雜草裡面分離出來的,它是一個基因。可是它產生出來的蛋白質,可以作用很多的事情, 像有很多的基因也會產生蛋白質,但這些被 CBF1 調控的這些蛋白質,它會對於逆境產生抗性的作用,所以這些蛋白質產生了之後,就會使得表現出來的這些植物,能夠抵抗這些環境的逆境。我們就是把這個 CBF1 ,從阿拉伯芥中拿出來之後,放到番茄裡面,讓它持續表達,或者是再用環境誘導的啟動值,來讓它產生可以產生抗性的這些基因之後,使得這些番茄能夠抵抗環境逆境…。

議題二:基因工程的操作方式

常怡雍:將阿拉伯芥的 CBF1 基因轉到番茄裡,靠的是一種天然的基因工程師,就是所謂的農桿菌來代勞,其實我們很早就知道,這個農桿菌它是一種植物的病菌,它會造成植物產生一種腫瘤的病徵,之所以會產生腫瘤,是因為它將一個外來的基因,造成腫瘤的這個病徵的基因,轉到植物的宿主裡頭,使得植物產生這個病徵,那麼科學家發現,我們可以將這個致病的基因,用其他的基因來轉換,所以它可以將這個外來的基因,就是其他轉換過的基因,把它送到植物基因體裡頭,使得這個植物帶有一個外來的基因,這樣子的一個過程就叫做基因工程,這個是現在植物的基因工程常用的一種方法,那當然還有其它的方法…。

議題三:植物抗逆境研究領域的延伸與阿拉伯芥的關係

謝明勳:基本上我們對抗逆境的研究,最終還是希望把它運用到農作物身上,那阿拉伯芥它只是一個研究工具,因為阿拉伯芥目前是一個做分子生物遺傳的模式植物,全世界很多很多的科學家,都共同選擇這個植物,當做研究的材料,它當然是包括抗逆境的研究在裡面。所以對抗逆境的研究,有很多的分子機制,很深入的了解,新知識的發掘,都是從阿拉伯芥身上找到的。所以我們還是希望以阿拉伯芥這個模式植物做基礎,去對各種不同的逆境它植物的反應,它一些基本的分子機制,先做一個深入的認識,然後找出一些有用的基因,再進一步的把它運用到農作物身上。

議題四:如何落實番茄抗逆境研究在農作物方面的大量運用

詹明才:如果說這些抗逆境的基因,確實能夠在番茄上發揮功能,當然相對的,它在一些大量的作物上,譬如說玉米,或者甚至於我們說的小麥,因為通常小麥都種在高冷地,那我們假設想像一下,假設它可以抵抗更低溫的話,那也許將來西伯利亞很難種植作物的地方,我們可以種植小麥,那這對於我們整個世界人口的糧食問題幫助非常大,這是對作物增產的方面來說;對於林木的造紙業來看的話,我們把它想成是工業的手段之一,也是另外一種可能的辦法,我們可以知道說,現在大部分的造紙的林木,都是種在比較低緯度、比較溫熱的地方,造出來的紙比較好,可是這些樹木都是怕冷或怕旱,那如果這些基因都能夠導入這些木本植物的話,相信這對於整個紙業的工業,也會有相當的幫忙。

柳建安:這個植物在逆境上的研究,對亞蔬在幫助第三世界國家上,有很大的幫助,我們知道第三世界國家,他們常是資源比較貧乏的,他們很可能是在天然環境比較惡劣的地方,譬如說他們的水資源可能不夠,他們的天然環境可能比較熱,如果我們能夠利用這個研究的成果,更可以讓我們要幫助的對象,他們能夠得到實際的幫助。但是實驗室成功的結果只是我們第一步,我們還有後續實際的工作要進行,譬如說我們如何把轉基因植物,能夠帶到要幫助的地方,它在一個缺乏水資源,天氣比較熱的狀況下,我們如何的能夠去生產,那是更實際而且更要克服的困難。