中文大學校刊 二零零六年春‧夏秋‧冬

天冬酰胺合成酶基因 如何影響植物的生長和發育 氮是控制植物生長的關鍵元素，是合成氨 基酸、蛋白質，以及脫氧核糖核酸等重要生物分子的基本 材料之一。科學家更發現，植物葉子的含氮量與光合作用關係密 切。倘若氮的供應充足，光合率便越高，植物的生長速度便越快。 有些植物，如豆科類，可以通過固氮作用直接從大氣中攝取所需的氮； 其他植物，包括大部分的農作物，則只可吸收土壤中的氮。農夫通常會施氮肥 以提高作物的產量，但這樣做不單成本高，且大量施肥更會破壞環境。因此，如果 高等植物能夠更有效地轉化和利用氮，對經濟和環境都大有好處。 天冬酰胺與氮代謝關係密切 生物系林漢明教授主持的一項計劃，自 一九九八年起，獲得政府研究資助局撥款共 一百零三萬餘港元，集中研究一種與氮代謝 有關的酶——天冬酰胺合成酶。這種酶會合 成天冬酰胺，而天冬酰胺的特性，是可根據 植物的需要去輸送和儲存氮，又會在植物某 些發育階段或在環境有變化時，把氮重新分 配。例如在種子發育時，它協助把氮輸送往 種子處；在環境惡劣時，它又會把氮儲存起 來，以免浪費。它在任何情況下，都與植物 的生長和發育有密切的關係。 研究人員難以單純用生化和生理學的手 段去了解天冬酰胺合成酶的確切功能，主要 原因是提純植物中的天冬酰胺合成酶相當困 難。另外，高等植物內的天冬酰胺合成酶是 由一個細小的基因群（編碼出三個同功酶 ——ASN1、ASN2 及 ASN3) 所組成，而非 由單一的基因所控制。雖然這三個基因的最 終作用都是產生天冬酰胺合成酶，但它們所