生態功能基因體探究微生物揮發物對植物群落結構及生產力影響之相剋作用機制

植物相剋作用是化學生態學中的重要議題，其作用機制是指植物與其他生物間受到植物或微生物所產生的化學物質釋放至環境下所調節的交互作用，在建構植物群落中扮演重要的角色。我們先前研究揭示相剋化合物胡桃酮及阿魏酸的分子作用機制模式[Plant Mol. Biol. (2011)] [BMC Genomics (2013)] [Frontiers in Plant Science (2017)] [Plant and Cell Physiology (2017)].土壤微生物是影響生產力及植物群落結構的關鍵驅動。目前對於土壤中相剋作用微生物釋出微生物揮發性化合物 (mVCs) 誘導植物的防禦角色所知甚少且在植物群落結構之間的探討非常缺乏。在本計畫，我們將證實在 mVCs處理的逆境下，十字花科植物的防禦與訊息傳遞途徑和生物作用之間的相關連結。我們並將測定候選基因表現的差異對於植物防禦與逆境訊息傳遞反應在適存度代價之貢獻，進一步研究個別基因對於植物群落結構及生產力上的影響。本計畫的目的是要探討微生物揮發性相剋化合物的作用模式及在十字花科植物中抵抗揮發性相剋化合物的防禦反應。我們設立了兩個假說： (1) 土壤微生物對於植物群落結構以及生產力的影響將部分取決於微生物揮發性化合物的組成。 (2) 4種十字花科物種誘導不同的防禦以及訊息傳遞反應將會導致群落結構中的變動。