改善植物對營養肥料利用效能-藉發展全新生物感應器(Novel Biosensors)監控細胞間對氮營養物質吸收及運送

氮為植物關鍵營養物。農作物的產量高依賴氮肥施放量。現今150萬噸氮肥需耗全球總產能~1%。但植物僅取施肥的小部分，其餘流入地下與污染水源。因此，增加作物氮肥吸收效能極為重要，我們需要從根到整株植物的細胞間氮肥獲取與分佈有更深了解。但我們對根的氮肥吸收地點、時間、方式及其調控仍無所知。轉運蛋白(transporter)佔了戰略上地域關鍵並控制氮肥的攝取。目前已知的transporter中有些具有感應，測量氮肥的種類與量並調整自身的能力。但至今測量特定細胞內特定transporter活性調控方式仍極具挑戰性。原因是缺乏具高解析度與空間性的方法來監控氮肥的攝取與調控。我們新研發的技術可成功監控transporter對氮肥從外到內運送的活性變化。未來將更進一步提升新技術的性能且導入植物中，監測氮肥的吸收與分配，並將創造時、空間數值地圖其具有在不同植物狀態下對不同氮肥的獲取與分配活性。成果：1.設計與強化現有活性感應器(sensor)：銨基鹽、硝酸鹽、低聚肽transporter獲取的作用機制與結構功能 2. Sensor導入植物，進而利用螢光影像技術測量單一細胞蛋白活性。