看見植物體內的祕密

By Daniel Stone

植物內部運作的實況,是植物學尚未開拓的新領域。線蟲或真菌侵襲作物時發生了什麼事?受到侵襲所產生的壓力如何影響植物,又讓植物的根、莖和花產生什麼實質變化?

為了找出答案,日本的研究人員設計出一種方法:讓植物變透明。他們用化學藥劑浸泡植物,以降低其葉綠素含量。葉綠素是一種色素,能使植物體呈綠色。經過幾天到幾個星期的時間,整株植物變得透明,科學家便可直接觀察植物內部的細胞和組織。

死亡是必經的過程。在植物仍活著的時候,研究人員植入螢光蛋白的基因,然後再用甲醛讓植物死亡,以凍結他們想要研究的過程。用這種方法得到的資訊,對許多植物研究項目都很有用,例如繁殖。精確了解植物如何在數百粒花粉中挑選出一粒進入雌蕊中,有助於培育者繁殖品質更好的蘋果或桃子⸺或任何其他以花粉繁植的農作物。

到目前為止,研究人員已針對水稻、菸草、番茄、黃瓜、蘚苔植物和其他開花植物進行過透明化的實驗。但是,這種透視植物的方法可用於任何會萌芽的植物。「所有研究人員都可以使用,」此計畫的主持人,日本名古屋大學植物細胞生物學家的栗原大輔說:「而且能清楚地觀察和分析植物的內部。」

--與藤原隆雄共同撰文

這株透明阿拉伯芥體內的螢光蛋白,能幫助科學家精確地追蹤不同的蛋白質如何與植物組織發生交互作用。PHOTO: DAISUKE KURIHARA AND YOKO MIZUTA

圖文摘自:國家地理雜誌 No.186