搶救國寶「牛樟」 基因比對助滴血認「清」

2019-02-28 健康醫療網/記者蔡岳宏報導
  • 搶救國寶「牛樟」 基因比對助滴血認「清」

    中研院生物多樣性研究中心特聘研究員趙淑妙與助研究員蔡怡陞共組團隊,定序牛樟基因體密碼,釐清其演化地位,可望強化牛樟復育,也有助解釋為何牛樟具獨特芳香且有利牛樟芝生長。

    中研院破解國寶僑木基因密碼,助「牛樟」保育!中研院生物多樣性研究中心特聘研究員趙淑妙與助研究員蔡怡陞共組團隊,定序牛樟基因體密碼,釐清其演化地位,可望強化牛樟復育,也有助解釋為何牛樟具獨特芳香。

    國寶喬木「牛樟」 研究基因助保育

    臺灣國寶級喬木「牛樟」(Cinnamomum kanehirae Hayata)不但是上等木材,可以提煉芳香精油,更能培養俗稱「森林紅寶石」的牛樟芝。牛樟是臺灣特有闊葉五木之一 ,主要生長於海拔450-2,000公尺潮溼多霧森林,直徑可超過2公尺,樹齡達千年以上,是珍貴原生常綠大喬木,然而,卻因遭受大量盜採而瀕臨絕種。

    中研院團隊找出其將近28,000個全數基因,趙淑妙表示,透過基因體比對,可幫牛樟「滴血認清」,找到其兄弟姊妹。未來,除可將牛樟芳香、抗腐及抗蟲基因開發應用外,也可如人類「臍帶血」一般,進一步用於治療牛樟及其親緣植物。

    定序基因如拼圖 找出牛樟芳香秘密

    基因體研究發現,牛樟所屬木蘭類植物應是真雙子葉植物的「姊妹群」,而不是遠親。蔡怡陞強調,將定序全基因體至「染色體」級別相當困難。首先,要取出牛樟細胞中,有如打結毛線般「染色體DNA」,再像拼圖般,以不同演算法重建、註解,找出牛樟半套為12條染色體基因組合,才能與其他植物基因體比較。

    團隊發現,牛樟基因體在多次複製及重組後,大幅增加101個「萜類化合物」(Terpenoid synthase genes)基因。萜類化合物是芳香醇主元素,常見於釋迦、胡椒,因此,牛樟擁有開花植物中最豐富且多樣的芳香氣味。此外,研究團隊比對後發現,牛樟中兩種特有萜類(C10H16 及C15H24),恰巧為牛樟芝具抗癌、保肝藥性萜類成分(C30H48)基質,推測此即牛樟芝喜歡寄生於牛樟的原因。

    人類大量盜採 國寶僑木近滅絕

    趙淑妙解釋,物種之間往往「一物剋一物」。天然情況下,牛樟芝菌絲只會感染並寄生於牛樟樹幹,造成牛樟木心材腐爛。牛樟木材又因有獨特芳香且耐腐、抗蟲,常用作高級家俱及木刻藝品。如今,卻因為人類大量盜採,天然牛樟已十分罕見,被列為一級保育樹種。