揭開“秋天葉落 花開花謝 ”大自然神奇面紗生科系及植研所靳宗洛助理教授研究論文榮登美國國家科學院院刊(PNAS) Cover Story

Fall, leaves, fall; die, flowers, away;Lengthen night and shorten day;Every leaf speaks bliss to meFluttering from the autumn tree 節錄“Fall Leaves Fall” By Emily Jane Bronte

10月7日出刊的《美國國家科學院院刊(PNAS)》封面故事「調控植物器官脫落(abscission)的訊息傳遞過程」終於揭曉，臺灣大學生命科學院植物科學研究所及生命科學系靳宗洛助理教授研究室與其他二所美國密蘇里州立大學研究室總計7人，共同發表一篇有關「如何調控植物生長及發育」的論文。此項研究成果對於植物器官脫落現象，亦即是花開花謝的大自然現象與機制，提供了進一步的論述與剖析。

靳宗洛助理教授表示，僅管植物器官的脫落是一個普遍被觀察到的現象，正如詩人詠嘆秋天葉落的情節及眾所皆知的瓜熟蒂脫。脫落作用是一個被預先設定的生理現象，用來脫離植物的器官，例如：葉片、枝條、花、花瓣、果實及種子散播以便繁衍子代等等。同時，也用來脫落那些完成使命後因喪失功能或是被病源菌感染的器官。

由細胞層次來看，脫落作用是經離層細胞所產生的水解性酵素，使其細胞壁間的中膠層水解，從而使細胞彼此分離開來。因此器官脫落必需先有離層細胞的分化並且在適常時機感受迅號來完成，雖然己知植物賀爾蒙乙烯可參與其過程，然而究竟是藉由什麼分子傳遞何種訊號引發這個機制，我們對它的了解仍然有限。

此項傑出研究成果由臺灣大學生命科學院植物科學研究所及生命科學系靳宗洛助理教授，在臺大菁英計畫補助下赴美國密蘇里州立大學(哥倫比亞校區) Dr. John Walker 研究室訪問進修一年，其間靳教授接續其以往的研究 (Jinn et al., Genes Dev (2000) 14:108-117) 參與此項國際合作，利用模式植物阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)結合了分子遺傳學、解剖學及生物化學，確立了引發分子(ligand)-Inflorescence Deficient in Abscission (IDA)，經由位於離層細胞的細胞膜上兩個磷酸激酶受體(receptor protein kinases)-HAESA and HAESA-like 2傳遞此訊息，激活了下游MAP kinase signaling cascades中的MKK4/MKK5及MPK3/MPK6 (downstream effectors)來調控阿拉伯芥花器官的脫落，此訊息傳導過程是獨立於乙烯的作用模式當中。因此，本論文確立了一個重要且完整的範例，那就是磷酸激酶受體如何調控植物生長及發育；也同時揭開了“秋天葉落、花開花謝”的大自然神奇法則。

詳文見Regulation of floral organ abscission in Arabidopsis thaliana (2008) Sung Ki Cho, Clayton T. Larue, David Chevalier, Huachun Wang, Tsung-Luo Jinn, Shuqun Zhang, and John C. Walker.　PNAS USA 105: 15629-15634

研究室：Dr. JC Walker (SKC, CTL and DC), Dr. S Zhang (HW) and Dr. 靳宗洛TL Jinn合作共同發表，每位作者均equally contributed於本論文。