壹、前言-文化大學機構典藏CCUR主頁.PDFVIP

壹、 前言 當植物遭受高溫逆境時，於電 子傳遞鍊過程中之反應氧族 (reactive oxygen species, ROS)會加速產生對植物細胞造成傷害，而在 高等植物中俱備抗氧化系統來消除 ROS，降低其氧化逆境對植物之傷 害。植物抗氧化系統包含酵素型，如 ascorbate peroxidase (APX) 、 superoxide dismutase (SOD) 、catlase (CAT) 和 glutathione reductase(GR) 等，以及非酵素的還原劑，如 ascorbate(ASA) 、glutathione(GLU) 、 α-tocopherol和 carotenoid 等抗氧化物。 結球白菜為北半球重要葉菜類，台灣秋冬季非常適合結球白菜之 生長，但高溫則是造成夏季平地栽培不利結球、球蕾出現畸形等品質 與產量不高的主要原因之ㄧ，而植物受高溫的影響及傷害則與品種、 生長時期、年齡、反應的器官、外在溫度、逆境期長短均有關(Bjorkman et al.,1998) 。 目前國內外尚無報告針對結球白菜在高溫逆境下對其抗氧化系 統之影響及機制做任何探討而本研究的假設為結球白菜的抗氧化系 統會受到高溫的影響而有不同的反應機制，因此研究目的乃利用 3個 不同結球白菜品種(2個相對耐熱品種及 1個相對不耐熱品種)來進 行： (1) 比較並分析其在高溫逆境下生理數據及抗氧化酵素活性之變 化，評估任何增加的酵素活性可否提高結球白菜之熱受性，成為夏季 結球白菜品質與產量之指標; (2)使用 RACE （rapid amplification of cDNA ends ）法來擴增目標抗氧化酵素APX 基因之 cDNA ，並選殖及 定序此段基因；(3)利用 real-time PCR 分析在不同溫度及時間之處理 下葉部目標基因的 mRNA 表現量。(4)利用 Southern blot 分析結球白 菜之 genome中目標基因 copy number (5)利用 MEGA((Molecular Evolution Analysis version 3.0)軟體分析結球白菜與其他 APX蛋白質 之親緣關係。 1 貳、前人研究 一、結球白菜(Chinese cabage) 結球白菜為十字花科 (Cruciferae) 蕓苔屬(Brassica)一、二年生之 草本植物，根系旺盛但分布淺，葉無明顯葉柄，莖為短縮莖，性喜溫 和涼爽、不耐高溫，生育適溫 12℃~22℃，發芽適溫 20℃~25℃，葉 球形成適溫 16℃~22℃，高溫不利結球且易發生缺蓋的頂燒症，不同 品種對於環境之適應性有差 曹及羅，( 2003)。 白菜是由東北歐一直到土耳其高原一帶野生之 B. campestris L.(2n=20)演化而來的，由阿富汗高原經西域或由高加索經蒙古，傳 入中國後，經栽培和改良後而成為栽培作物，其品種資源相當豐富， 包括結球與不結球等品種。結球白菜原是冬天栽培的蔬菜，近年經過 品種改良，一年四季大概都可生產，但以冬季 之品質及產量較佳。 結球白菜為台灣大宗之葉菜類，主要產地為彰化、雲林、南投、嘉義、 宜蘭、高雄、台南等地區，夏季則以宜蘭、南投、台北縣等高冷地區 及淺山地為主要生產地。由於結球白菜葉球風味優良，耐運輸及耐儲 藏、市場架售時間較久，具有調節夏季供需失調之功能。故為台灣重 要的夏季蔬菜之一。民國九十六年台灣結球白菜種植面積為 2,900 公 頃，以雲林縣 1408 公頃最多，彰化縣 493 公頃次之，產量以雲林縣 42750 公噸為最高，彰化縣 14210 公噸次之(表 1)。由台南縣亞洲蔬 菜中心提供結球白菜 2007年夏作資料，亞蔬一號為 19.5 公噸/公頃， 瑞農 720為 1.8公噸/公頃。 亞蔬一號是亞洲蔬菜研究發展中心於民國 71年夏育成之耐熱 性雜交一代新品種，具有高溫結球之園藝特性。育苗期20 天，定植 2