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多胺:油棕樹产生天然激素对衡芽腐病的良效及商业启示

油棕芽腐病 (bud rot disease) 在我国鲜少出现,但在拉丁美洲,尤其是哥伦比亚,它是首要病种之一。虽然它会导致油棕树死亡,然而一些患上此病的树却在患病途间自然地痊愈了。这使到研究人员对此现象作了研究,并因此发现了病树产生一种称为多胺 (Polyamines) 的激素,使到病情好转并复原。研究中也发现健全无患此病的油棕树,它的多胺水平确比病树高。

在病树患处,也即是树冠中间的剑叶分生处注入多胺,病情复原程度除了较快并成为健康树之外,这健全度在高灾区亦得以保持而没有再患上此病。为何多胺内的腐胺 (putrescine)、亚精胺 (spermidine) 及精胺 (spermine) 拥有这般功效及它所带来的启示包括潜在商机看来值得我们进一地来了解。

树产生激素来调控抵抗力

芽腐病主要发生在成龄油棕,然而也曾在苗场出现过。病树病期从6个月到36个月,从早期时剑叶失绿并开始腐烂及枯萎,到长出短小不正常技叶到后期连叶及果都长不出的情况,此时一旦分生组织 (meristem) 受到腐化,树将无法再长叶亦无果可取,最终将死亡。一些病树在分生组织未受创前产生活跃的分生活动包括快速的细胞分裂、形态及器官也高速升华,因此对病情产生了正面效果。这番活动由树的激素平衡作业调控;这类即包括多胺在内的激素,除了能促进树的成长外,也当树受到病原体侵袭时多胺等激素会增加以产生保卫作用。

从所进行的相关研究里,在剑叶处注入腐胺后,树并没像控制组的油棕因没注入而患上了芽腐。病树也因为注入亚精胺后而复原程度加快了,同时也具有保护免再患上的作用高达18个月以上。病情严重的树经注入亚精胺及精胺后同样显示快速的复原率,经此方式治疗后的树,病情之后亦没再复发。施放多胺并不影响油棕产量,包括其果串量及花串性别比率方面都没起任何变化。

多胺各善其司,作用不同

从油棕分生组织及芽处所取得的数据显示,多胺内的物质各自展现不同的作用。腐胺主要在分生组织进行细胞分裂功能,而亚精胺及精胺则与芽处的细胞伸展起了作用。由此所取得的见解即健全油棕的多胺是维持再生 (reproduction) 过程的重要元素。多胺在病树方面则掀起保护作用,以对衡病原体。

受患的树会持续长出剑叶,即使叶形是不正常的,这显示出多胺所拥有的促进再生的功能。长出的新剑叶将把病患处挤掉,让树从病中复原。这整个对衡过程是从树患上芽腐病后多胺水平受到干扰造成树自然地制造更多的多胺来提高抵抗能力。病情的持续将使到多胺水平再一次地下降,而树将再次提升这水平,此般一来一去的作法确让一些病树战胜并痊愈了,整个过程进行得缓慢,甚至耗时两年才开始见到树回春的现象。


由树凭着本能产生多胺以便和芽腐病对抗的效果进程比起人工注射作法缓慢得多。前项作法可能需要差不多3年或更久的时间,然而以人工法将多胺往剑叶邻近处的钻开洞孔注射入树体的作法仅需约6个月,就能见到树复原效果,相比之下,人工法大大地缩短了疗程,从征断到树开始患病直到治好,约费一年的时间树即复原并可恢复生产。另一方面,多胺中的腐胺用于健康树显示具有预防患上芽腐病的功能。

结语

多胺这种油棕内源性元素对芽腐病所展现的效用让人对油棕抗体机制有些了解外,从中也窺探到这元素对芽腐病的防治作用,亦可能成为其它芽病的潜在良方。另一方面,多胺同时拥有促进树的分生组织及剑叶发育的功能对油棕树的植物性成长有一定的帮助,进而能辅助到产果功能。由此而联想到,多胺可有商机在后?

编者注 : 通过网上搜索,发现到多胺是这30年来备受科学家研究的项目。它是由两种或以上的氨基酸合成的有机物质,并存在于所有的生物,包括人类、动物、植物甚至微生物里。它对细胞组织发挥许多功能包括调节细胞的成长及繁殖,也能稳定细胞模等等。因此在人类医学上,它已被采用来研究它抗癌及其它疾病的潜能。目前,关于多胺的出版资料已有8万份同时和多胺有关的版权已有200个。

資料來源:

Rocha, P.J et al, “Application of Polyamines In Oil Palm (Elaeis guineensis Jacq.) Stops Advance of Bud Rot Disease, Journal of Oil Palm Research Vol. 17 December 2005,第168-175页.