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低溫及離層酸處理下水稻幼苗根部之蛋白質體學分析

為了解決WPC SPC的問題，作者楊蕓瑋 這樣論述：

中文摘要 台灣雖地處亞熱帶，但每年冬天寒流來襲時，北部地區常會出現10℃以下之低溫，嚴重威脅一期水稻秧苗之生長及二期水稻穀粒之充實，進而影響水稻之品質與產量。若能瞭解水稻之低溫耐受機制，將可提高水稻對低溫之耐受性。本試驗以對低溫敏感之秈型品種─台中在來1號(TN1)﹔及對低溫具耐受性之稉型品種─台農67號(TNG 67)為材料，分別施以離層酸 (abscisic acid, ABA) 及低溫之不同組合的處理，並利用二維蛋白質電泳分析比較其蛋白質表現之差異。過去生理學上之研究已證實外加離層酸可以增加TN 1對冷的耐受性。本試驗結果亦證明外加離層酸可誘導TN 1根部諸多蛋白質

之表現發生改變，如LEA protein、ferredoxin-nitrite reductase、putative steroid membrane binding protein等，其中以ADF (actin-depolymerizing factor)表現量最多且明顯。目前共發現有兩個不同表現位置之ADF，分別以ADF-1、ADF-2表示。當觀察其在ABA處理下1、3、6、12、24、48小時後之表現時發現，ADF-1於處理一小時即表現，ADF-2則在處理3小時後表現，兩者表現量皆會隨處理時間延長而增加，兩者間表現之差異是否意味著兩個ADF具有不同之功能有待進一步證明。由於ADF之作用可

造成細胞骨架之重組以維持低溫下細胞膜系之流動性，故處理ABA可提升TN 1的耐冷性可能與ADF之表現有關。若取TNG 67水稻低溫下處理之根部進行二維電泳分析則發現除glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase之表現量明顯增加外，其他蛋白質表現量變化不大。當進一步取根尖1公分並以narrow-range之IPG gel進行二維電泳分析，則發現低溫處理下有4個表現有差異之未知蛋白質，而且於回溫後皆可回復成未處理時的表現，顯示應是參與耐冷機制之蛋白質。而當TN 1也取根尖進行分析時，發現ABA處理下之根尖有近10個表現有差異之蛋白質。若比較TN 1於ABA處理及

TNG 67於低溫處理下之蛋白質表現圖譜，雖然TNG 67於低溫處理下已知會有內生ABA含量之增加，但兩者並未找到相重疊之共有蛋白質。而且經由外加flouridone於TNG 67中以阻斷其ABA的生合成時，於低溫下仍可表現上述與低溫有關之蛋白質，顯示其內生ABA含量的增加似乎是作用於地上部。綜上所述可知，外加ABA 於TN 1所誘導之耐冷機制可能與TNG67在低溫下導致 ABA增生所產生之低溫耐受性不同。本試驗最後亦利用已建立之水稻不同組織蛋白質之優化條件，分析TN1根部受ABA誘導之蛋白質在水稻其他部位如葉及種子的表現。結果顯示除ADF-1外，其他蛋白質僅在根部產生。綜上所述，本試驗以蛋白

質體學之分析方法，確認了不同品種間、組織間、及低溫或ABA處理下特殊誘導/抑制之蛋白質。此些蛋白質之表現與水稻低溫耐受性之關聯性，尚待未來更進一步就其在生理上之功能性分析加以闡明。