關鍵基因提升番茄種子耐熱萌芽能力
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2026-08-21
高溫如何影響番茄種子萌芽
全球暖化導致高溫事件日益頻繁，對作物生長與生產穩定性造成嚴重影響。其中，種子萌芽階段對高溫特別敏感，過高溫度容易引發「高溫休眠（thermo-dormancy）」或「高溫抑制（thermo-inhibition）」現象，使種子即使在環境恢復適宜後仍難以正常發芽，進而影響幼苗建立與後續生長。因此，提升作物種子在高溫環境下的萌芽能力，已成為耐逆境育種的重要研究方向。
SlIAA9基因在高溫萌芽中的角色
日本筑波大學（Tsukuba University）研究團隊近期針對番茄中的SlIAA9基因進行研究，該基因為生長素（auxin）訊號傳遞中的抑制因子，參與調控種子萌芽相關的植物荷爾蒙途徑。研究人員將兩種缺乏SlIAA9的功能突變株與野生型番茄進行高溫萌芽比較，以評估此基因在高溫逆境中的作用。
SlIAA9突變株的高溫逆境反應
研究結果顯示，高溫處理會明顯降低野生型番茄種子的發芽率，且幼苗容易出現根部與莖部縮短及形態異常等情形；相較之下，SlIAA9突變株在高溫下仍維持較高的發芽能力，幼苗生長亦較為正常，顯示缺失SlIAA9基因可提升番茄種子的耐熱性。進一步分析發現，SlIAA9突變株在高溫逆境下，與抗氧化作用相關的酵素基因表現量顯著增加，可有效清除高溫造成累積的活性氧物質（reactive oxygen species, ROS），減少細胞損傷。此外，研究團隊亦觀察到熱休克蛋白HSP70的表現受到強烈誘導，有助於保護細胞蛋白質免於高溫傷害。
植物荷爾蒙調控耐熱萌芽
在植物荷爾蒙調控方面，研究指出SlIAA9突變株對離層酸（abscisic acid, ABA）的反應較弱，由於ABA會促進種子休眠並抑制萌芽，因此其敏感性降低有助於種子在高溫下維持發芽能力。同時，與乙烯生合成相關的基因表現則顯著提升，而乙烯已知可促進萌芽及逆境恢復，顯示植物荷爾蒙平衡的改變可能是耐熱性提升的重要原因。
整體而言，本研究證實SlIAA9為調控番茄種子耐熱萌芽的重要負向調節基因。透過調控該基因功能，可望提升作物在高溫環境下的穩定萌芽與早期生長能力，為未來耐熱番茄品種育種提供新的基因標的與研究方向。本研究已發表於《Plant Physiology and Biochemistry》期刊。
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