随着气候变迁对全球粮食生产带来日益严峻的挑战，提升农作物抗逆性已成为全球科学家的核心课题。中大研究团队正试图解开一个存在数十年的谜题——植物液泡形成与运作的机制，望能为提升农业生产力迈出重大一步。

植物液泡是个充满水分的细胞结构，能因应环境变化调整其大小与形态，作出适应以求生。揭开此机制的奥秘，将为提升农业生产力带来重大突破。中大副校长（外务）兼卓敏生命科学教授姜里文及研究团队成功以纳米解析率的精细度捕捉植物液泡的三维影像，首次完整呈现植物细胞中液泡融合与分裂的过程。团队早前获香港特区政府「卓越学科领域计划」资助，正筹建「植物液泡生物学和生物技术研究中心」，将研究成果应用于提升水稻、大豆等作物的产量。

植物液泡的关键角色

姜教授在这个微观植物世界的探索，始于二十多年前。「我早于2000年前便开展了这项研究，当时主要探索蛋白质进出液泡的运输过程。如今我们的研究已拓展至液泡的形成机制及它们与其他细胞器相互作用的基础问题，将整个细胞视为一个系统进行探索。」

植物液泡是细胞不可或缺的组成部分，在细胞循环与维持体内稳态（即维持水分和养分吸收、温度及气体交换的平衡）中发挥关键作用。它们会随植物生长周期动态改变大小与形态，这种适应性正是植物应对环境威胁的核心机制。

尽管科学家早已认识到液泡的重要性，但对其起源或进化仍然所知甚少。直至姜教授团队于2019年完成全细胞电子断层扫描分析，液泡在纳米解析率之下的面貌才首次清晰地呈现出来。

姜教授指出：「透过理解液泡的运作机制，我们能推动创新生物技术应用，提升农业生产力，并增强作物对非生物性压力（包括高温、盐分及干旱）的抗逆性。」

眼见为实

「我做研究时，一直以眼见为实。」姜教授说：「我们实验室配备的电子断层扫描仪，是香港及内地首台同类设备。这项尖端技术能显示纳米级分辨率成像，使我们得以观察液泡的三维动态，精细度前所未有。」