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2009年4月1日—抗凍蛋白(AFPs)可以調控冰的生長，會在一個特定的溫度內維持冰晶的穩定，而會抑制冰的再結晶，AFPs可在許多生物體內發現，例如細菌、真菌、 ...

植物抗凍蛋白在基因改造生物的應用（Antifreeze Proteins ,AFPs）國立台中第二高級中學生物科龔雍任實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

植物的生產力受到各種環境壓力(stress)的影響，例如凍害(freezing)、乾旱(drought)、淹水(flooding)等，而要忍受這些環境壓力，有效的方法便是將保護性的蛋白或酵素利用基因轉殖的方式轉入植物的細胞中，利用基因工程的方法增強植物的耐受性(tolerance)。

欲將抵抗環境壓力的蛋白轉殖入原本無法忍受的植物體內，共可分為六個步驟：(1)找尋生存於極端壓力環境下的生物，(2)了解此生物抵抗環境壓力的機制，(3)將特定的基因選殖(clone)出來，(4)利用原生生物的模式(prokaryotic model)確定其基因所轉錄出的蛋白質產物，(5)將基因插入植物的系統並給予其壓力，測試其作用能力，(6)將基因轉殖入非耐受性植物中，作田野測試。而依賴此套基本模式，目前已經在其他生物中找到數種抗凍基因(antifreezing gene)，例如目前已發現可由E. coli中選殖出BetA，殖入馬鈴薯內，以及由比目魚(winter flounder)內選殖出AFP，轉殖入煙草中，都有抗凍的效果。以下針對抗低溫壓力相關的基因轉殖種類討論

1.抗冷基因(antichilling gene)對於原本生長在溫暖環境的植物而言，抗冷(antichilling)的作用相當重要，因為當溫度下降時會阻礙膜的流動性(flexibility)；而在增加雙層膜的流動性方面，因為生物膜上的非飽和性脂肪酸與植物的耐冷性有關，若是脂肪酸上具有cis-雙鍵，可以降低脂質由液態轉變成固態的中間態溫度(transition temperature)，約降低到0℃。因此耐冷性植物細胞膜在低溫時脂質也不會凝固，細胞可維持正常活性。目前也有許多抗冷基因被發現且殖入植物，例如Des9，一個廣專一性的△9-去飽和基因，由一種藍綠藻中選殖出，且已經成功轉殖入煙草植株中，可造成煙草的不飽和脂肪酸提高17倍，而將此基因轉殖植株放入1℃的環境，也不會產生葉片萎黃(chlorosis)的現象。

2.抗凍基因(antifreezing gene)抗凍蛋白(AFPs)可以調控冰...