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標題: 苦瓜嫁接絲瓜根砧耐淹水機制之研究
Studies on the mechanisms of flooding resistance in bitter gourd (Momordica charantia L.) grafted with sponge gourd (Luffa spp.) stocks
作者: 卓俊銘
Cho, Chung-Ming
關鍵字: bitter gourd
苦瓜
sponge gourd
graft
flooding resistance
絲瓜
嫁接
耐淹水
出版社: 園藝學系
摘要: 本研究乃以〝苦瓜嫁接絲瓜根砧可耐淹水〞為理論依據,設計一連串相關試驗,嘗試從栽培、品種、遺傳、生理及生化等層次去探討〝苦瓜嫁接絲瓜〞能耐淹水逆境之生理機制,期望對蔬菜嫁接耐淹水之機制有一深入的瞭解,並能提供作為改善台灣夏季蔬菜生產耐淹水逆境之參考依據。 本研究在民國84年6月至85年9月間進行了四次14個市售根砧絲瓜品種嫁接苦瓜苗之淹水耐逆境試驗,依據其在淹水30天期間之增加主蔓長度、莖基寬度及主蔓葉片數之綜合分析結果,將絲瓜根砧品種歸納成「生長良好」、「生長中等」、「生長不佳」等三類。再自「生長良好」中選取二個生長良好的代表性絲瓜根砧品種-'東光2號´及'七美´,及自「生長不佳」中選取二個生長最差的代表性品種-'平安´及'景美´,在85年11月~86年10月再重複進行三次淹水逆境處理,以確認淹水逆境處理可在此二組材料中造成差異顯著的營養生長反應,以作為進一步生理及生化研究時,明顯比較的二組實驗材料。實驗結果顯示以'東光2號´及'七美´為根砧之'月華´苦瓜在淹水30天後主蔓長度,主蔓莖寬及葉片數的生長量均較以'平安´及'景美´為根砧者約多2倍多,而未嫁接的'月華´苦瓜,在此三項調查項目,均是最低量的。 供試14種絲瓜品種之根砧與'月華´接穗大致上嫁接親和良好,嫁接5天內是接合期及癒合期,5天∼10天內是癒合期與融合期,10天∼15天是成活期,苦瓜嫁接絲瓜最適在15天後再行定植。嫁接苦瓜苗淹水後莖基形態最明顯的變化是屬圓筒絲瓜之根砧品種之嫁接接合處快速膨大,表皮之皮層形成海綿狀通氣組織,快速生長出不定根,著位高,根系生長旺盛;然而菱角絲瓜品種之根砧接合處僅有極少數根系發育,表皮光滑,皮層組織未分化,根系著位低,根系生長弱。 調查14種供試絲瓜品種之種子及果實外形特性,顯示在菱角絲瓜及圓筒絲瓜之間的果實外形極易區別,但同屬於圓筒絲瓜或菱角絲瓜內品種則較不易區分。以RAPD技術,以篩選出7組核酸引子可將14種絲瓜品種在DNA層次上有效區分,並可概分為四個群屬的遺傳親緣性。耐淹水之'東光2號´及'七美´絲瓜屬第一群,不耐淹水之'平安´及'景美´絲瓜及另三種菱角絲瓜品種('美菱´、'三喜´、'綠美´)屬第三及第四群。 分析'七美´絲瓜在淹水7天期間ADH活性變化,顯示根部ADH活性受淹水逆境誘導,可增加43倍,且一直保持在高量活性表現,葉片則無此現象。有一新的ADH isozyme在第一天淹水後明顯被誘導合成,另三個ADH isozymes在淹水期間亦均大幅度增加表現。葉片亦無法偵測到明顯可辨識的ADH isozymes條帶。14個絲瓜品種淹水3天後,根部ADH活性有明顯差異,但與品種間之耐淹水特性無直接相關。9個圓筒絲瓜品種均存有4群ADH isozymes,且其各isozyme活性的差異在品種間差異不明顯;5個菱角絲瓜品種均有另外4個ADH同功異構酵素,'三喜´絲瓜另有其它獨特的ADH isozymes條帶。 以耐淹水為根砧之'月華´苦瓜之葉片總碳含量(澱粉與總可溶性醣之總合),在淹水28天期間,隨生長期增加而增加,迨後期稍微減少;增加之總可溶性醣中,以還原醣增加的量佔明顯的份量。以不耐淹水為根砧之'月華´苦瓜之葉片總碳含量,在淹水28天期間,除早期 (14日) 有稍微增加外,其他時期變動不大,均保持一定的含量,且到淹水後期尚有略降的趨勢,醣類的變化大都是還原醣的增減,而澱粉的累積則變化不大。根部總碳含量亦以耐淹水品種為根砧者,在28天淹水期間較以不耐淹水品種為根砧者為高(高出約一倍),但整個淹水期間之總碳含量並無增加的趨勢。以不耐淹水為根砧者之根部澱粉含量,有隨淹水生長期增加而遞減的趨勢。全氮含量自淹水後,無論是葉片或根部,在以耐淹水根砧品種之嫁接苗,都較以不耐淹水品種為根砧者高,葉片為一倍,根部為20%∼50%。總可溶性蛋白質亦有相同的趨勢,葉片為一倍以上,根部為1∼8倍。 分析淹水期間嫁接苗之硝酸鹽、氨態氮、總游離氨基酸含量之結果顯示,除了以不耐淹水之葉片總游離氨基酸含量有較高之趨勢外,其他各項無論在葉片或根部均以耐淹水之絲瓜品種為根砧較高,且高之量甚多。淹水期間根部之葉片麩醯胺合成酵素與硝酸還原酵素活性,亦是以耐淹水根砧品種者較不耐淹水根砧品種者高出約1∼8倍之多。酸性磷酸酵素活性,在葉片有顯著差異,在根部有隨淹水時期加長而遞減的趨勢。 分析活體內蛋白質合成之變化,顯示在'七美´或'景美´之根部有3組polypeptides('七美´Mr. 130KD(1),32KD(3);'景美´Mr. 130KD(1),35KD(2,3))擬是ADH。在葉片新合成polypeptides的變化約可分為五類:(1)單獨在某一淹水時間合成被促進或抑制;(2)被促進或抑制合成之polypeptides可持續一天者;(3)淹水處理特有者,既淹水處理期間合成均被促進者;(4)淹水期間合成量減少但沒有完全被抑制者;(5)有氧環境特有者,既淹水期間合成均被抑制者。
URI: http://hdl.handle.net/11455/29137
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