供試藥劑原液，其中CdCl2、tungstate 及 imidazole（IMD）均以二次蒸餾水配 置所需濃度，唯ABA 先以數滴 1 N NaOH 溶解後，以二次蒸餾水定量，再以 HCl 調整溶液pH 值至 5.5。
六、 數據統計分析
本論文每一試驗處理均有四個重複，結果為其平均值加上標準差（standard error）
表示。統計分析方法是採用statistic analysis system（SAS）軟體 9.1 版進行 Student’s t- test 或 least significant difference（LSD） 分析（P＜0.05），比較各處理間平均值 之差異。
結果
一、鎘對缺鉀水稻幼苗之影響
（一）缺鉀處理對水稻幼苗之外表型態與鉀含量之影響
生長於缺鉀水耕液之水稻幼苗，其植株較對照幼苗矮小，且第二片葉片之葉尖 有黃化現象（圖 2）。分析第二片葉片、地上部與根部之鉀含量，缺鉀處理均導致 水稻幼苗之鉀含量明顯下降（圖 3A, B, C）。
（二）缺鉀處理對水稻幼苗 H2O2含量及抗氧化系統之影響
欲瞭解水稻幼苗於缺鉀處理下是否會形成活化氧族並影響到抗氧化系統，測定 第二片葉片和根部H2O2含量，以及抗氧化系統之變化。缺鉀會造成水稻幼苗第二 片葉片及根部之H2O2含量增加（圖 4A, B）。缺鉀亦會明顯增加抗氧化酵素SOD（圖 5A），APX（圖 5B），GR（圖 5C）與 CAT（圖 5D）之活性，但不影響到抗氧化 物AsA 含量（圖 5E）及 DHA/AsA 之比值（圖 5F）與 GSH 含量（圖 5G）及 GSSG/GSH 之比值（圖 5H）。
（三）外加 IMD 對缺鉀水稻幼苗葉片 H2O2含量及抗氧化酵素活性之影響
欲瞭解缺鉀處理所導致水稻幼苗H2O2之含量增加是否經由活化細胞膜上之 NADPH oxidase，並且抗氧化酵素活之提升是否經由 H2O2所調控，待缺鉀處理之 水稻幼苗生長至第三片葉片完全展開，額外處理3 小時 NADPH oxidase 活性之抑 制劑，IMD，分析 H2O2含量及抗氧化酵素活性。結果發現，3 小時之 IMD 處理能
圖 2. 水稻種子發芽後分別生長於缺鉀（- K）或不缺鉀(對照，Control)木村氏水耕 液至第三葉完全展開後之外表型態。
- K Control
1 2 3 4
*
K ( mg g-1 DW )
0 1 2
*
0 2 4 6
*
Control - K
A
B
C
圖 3. 缺鉀（- K）對水稻幼苗第二片葉片（A）地上部（B）、及地下部（C）鉀含 量之影響。於第三片葉片完全展開後進行所有測定。每一處理重覆數為 4。垂直線 距表示標準機差。以Student’s t- test 統計分析方法進行顯著性測驗。*表示有顯著 差異(P＜0.05)。
H2O2 ( mol g-1 FW )
0 10 20 30 40
*
a
b
Control - K
0.0 0.5 1.0
1.5 *
A
B
圖 4. 缺鉀（- K）對水稻幼苗第二片葉片（A）及地下部（B）H2O2含量之影響。
於第三片葉片完全展開後進行所有測定。每一處理重覆數為4。垂直線距表示標準
機差。以Student’s t- test 統計分析方法進行顯著性測驗。*表示有顯著差異(P＜
0.05)。
APX ( units g-1 FW )
CAT (D)活性及抗氧化物 AsA(E)、DHA/AsA(F)、GSH(G)、GSSG/GSH(H)與 GSSG(F)
含量之影響。於第三片葉片完全展開後進行測定。每一處理重覆數為4。垂直線距
表示標準機差。*以 Student’s t- test 統計分析方法進行顯著性測驗。*表示有顯著差 異(P＜0.05)。
顯著降低缺鉀所誘導之水稻幼苗第二片葉片H2O2含量的累積（圖 6A），並且顯著 降低缺鉀所誘導抗氧化酵素SOD（圖 6B），APX（圖 6C），GR（圖 6D）及 CAT 活性（圖 6E）之提升。這些結果顯示，缺鉀所誘導水稻幼苗 H2O2含量之累積可能 是透過活化NADPH oxidase 之活性，並且缺鉀所誘導抗氧化酵素之提升可能是經 由H2O2所調控。
（四）缺鉀處理對水稻幼苗葉片 ABA 含量之影響
ABA 為植物逆境荷爾蒙。以 RT-PCR 檢測對 ABA 敏感之 OsRab16A 基因，結 果發現缺鉀處理之水稻幼苗，其第二片葉片之 OsRab16A 基因表現量明顯增加（圖 7A）。以ELISA 測定結果亦發現缺鉀之水稻幼苗，其第二片葉片之 ABA 含量明顯 增加（圖 7B）。
（五）外加 tungstate 對缺鉀水稻幼苗葉片 ABA、H2O2含量及抗氧化酵素活性之 影響
欲瞭解缺鉀處理所導致水稻幼苗葉片H2O2含量及抗氧化酵素活性之增加是否
與逆境賀爾蒙ABA 之累積有關，待缺鉀處理之水稻幼苗生長至第三葉片葉完全展
開，額外處理1 天或 2 天 ABA 之合成抑制劑 tungstate，分析第二片葉片 ABA 及 H2O2含量變化與抗氧化酵素之活性。結果發現，1 天之 tungstate 處理能顯著降低 缺鉀所誘導之水稻幼苗葉片ABA 含量的累積（圖 8A, B），而2 天之 tungstate 處理 能顯著降低缺鉀所誘導H2O2含量（圖 9A）及抗氧化酵素 SOD（圖 9B），APX（圖 9C），GR（圖 9D）及 CAT 活性（圖 9E）之提升。這些結果顯示，缺鉀處理所導 致水稻幼苗H2O2含量之累積與抗氧化酵素活性之提升，可能是經由ABA 累積所 造成。
H 2O 2 ( mol g-1)
OsRab16A
Relative amounts of RNA ( OsRab16A / OsUbiquitin )
0 1 2 3 4
*
Control - K
ABA (pmol g-1 FW )
0 200 400 600 800 1000 1200
*
Control - K
圖 7.缺鉀（- K）對水稻幼苗第二片葉片脫落酸含量之影響。OsRab16A 基因表現(A) 與ELISA 法(B)測定脫落酸含量。於第三片葉片完全展開後進行所有測定。每一處 理重覆數為4。垂直線距表示標準機差。以 Student’s t- test 統計分析方法進行顯著 性測驗。*表示有顯著差異(P＜0.05)。
OsRab16A
OsUbiquitin A
B
OsRab16A
Relative amounts of RNA ( OsRab16A / OsUbiquitin ) 0.0
OsRab16A 基因表現(A)與 ELISA 法(B)測定脫落酸含量。待缺鉀處理之幼苗生長至 第三葉完全展開後，以1 mM tungstate 處理 1 天再進行所有測定。每一處理重覆數
A 酵素SOD (B)、APX (C)、GR(D)、CAT（E）活性之影響。待缺鉀處理之幼苗生長 至第三葉完全展開後，以1 mM tungstate 處理 2 天再進行所有測定。每一處理重覆 數為4。垂直線距表示標準機差。*以 Student’s t- test 統計分析方法進行顯著性測驗。
*表示有顯著差異(P＜0.05)。
（六）缺鉀對水稻幼苗經後續鎘處理之影
欲瞭解缺鉀與鎘逆境雙重效應對水稻幼苗之影響，待正常及缺鉀處理之水稻幼 苗生長至第三片葉片完全展開後，移至含或不含5 μM 氯化鎘之正常或缺鉀水耕液，
生長6 天後，觀察水稻幼苗外觀，同時分析第二片葉片之 MDA 含量。結果顯示，
與正常水耕栽培之幼苗比較，缺鉀處理之水稻幼苗經後續鎘處理，可減緩鎘所引起 之第二片葉片黃化（圖 10A）與 MDA 含量之累積（圖 10B）。
（七）缺鉀處理對水稻幼苗之鎘吸收的影響
欲瞭解缺鉀處理是否會影響水稻幼苗對鎘之吸收，待正常及缺鉀處理之水稻幼 苗生長至第三片葉片完全展開後，移至含或不含5 μM 氯化鎘之正常或缺鉀水耕液，
生長6 天後，分析水稻地上部和地下部之鎘含量。結果發現缺鉀水稻幼苗經後續鎘
處理，其地上部之鎘含量明顯高於對照幼苗（圖 11A），但是地下部之鎘含量反而 低於對照幼苗（圖 11B）。以上結果顯示，缺鉀處理可能會影響鎘在水稻幼苗之地 上部和地下部的分佈。
Control - K
MDA (nmol g-1
FW)
0 20 40 60 80 100
120 Control
- K
a b
c c
CdCl2 ( 5 M, 6 d )
- + - +
圖 10. 缺鉀（- K）與氯化鎘處理對水稻幼苗外觀（A）與第二片葉片 MDA 含量
（B）之影響。待對照與缺鉀處理之幼苗生長至第三片葉片完全展開後，移至含與 不含5 μM 氯化鎘水耕液，6 天後進行分析。每一處理重覆數為 4。垂直線距表示 標準機差。以LSD 統計分析方法進行顯著性測驗。相同字母表示無顯著差異（P
＜0.05）。
- + - +
A
B CdCl2
（5 μM, 6 d）
Cd (g g-1 DW)
0 4 8 12
16 Control
- K
b
a
c c
CdCl2 ( 5 M, 6 d )
- + - + A
Cd ( g g-1 DW )
0 2 4 6 8
a
b c c
B
圖 11. 缺鉀（- K）與氯化鎘處理對水稻幼苗地上部（A）及地下部（B）鎘含量之 影響。待對照與- K 處理之幼苗生長至第三片葉片完全展開後，移到含與不含 5 μM 氯化鎘水耕液，6 天後進行分析。每一處理重覆數為 4。垂直線距表示標準機差。
以LSD 統計分析方法進行顯著性測驗。相同字母表示無顯著差異（P＜0.05）。
二、鎘毒害對水稻幼苗鉀離子吸收之影響
（一）鎘處理對水稻幼苗 TN1 及 TNG67 外觀、葉綠素與 MDA 含量之影響
欲瞭解不同水稻品種對鎘之耐受性，使用兩種水稻品種，其中TN1 為對鎘敏 感之品種，TNG67 為對鎘較不敏感之品種。待水稻幼苗生長至第三片葉片完全展 開後，移至含或不含5 μM 氯化鎘之水耕液，生長 6 天後，觀察水稻幼苗外觀，分 析第二片葉片之葉綠素和MDA 含量。結果發現，6 天之鎘處理，造成 TN1 水稻幼 苗第二片葉片黃化（圖 12A），葉綠素含量大幅下降（圖 12C），MDA 含量顯著上 升（圖 12E），但對於TNG67 水稻幼苗，比較未經鎘處理之對照幼苗，不論在第二 片葉片之外觀（圖 12B），葉綠素含量（圖 12D），以及 MDA 含量（圖 12E），均 沒有顯著差異。這些結果顯示， TNG67 為耐鎘之水稻品種。
（二）鎘處理對水稻幼苗 TN1 及 TNG67 之鎘含量的影響
欲探討TN1 與 TNG67 水稻幼苗對鎘之耐受性的差異，是否是因對鎘吸收之程 度不同而導致，待水稻幼苗生長至第三片葉片完全展開後，移至含或不含5 μM 氯
化鎘之水耕液，生長6 天後，分析水稻幼苗地上部和地下部之鎘含量。結果發現，
TN1 幼苗地上部之鎘含量約為 TNG67 之兩倍（圖 13A, C），地下部之鎘含量約為 TNG67 之五倍（圖 13B, D）。這些結果顯示，TN1 所受到之鎘毒害較 TNG67 為明 顯，可能是因為TN1 水稻幼苗所累積之鎘含量較高所致。
（三） 鎘處理對水稻幼苗 TN1 及 TNG67 之鉀含量的影響
鉀為植物生長所需之大量元素之一，欲探討TN1 與 TNG67 水稻幼苗對鎘之耐
TN1
受性的差異，是否是因鎘毒害引起之鉀含量下降而導致，待水稻幼苗生長至第三片 葉片完全展開後，移至含或不含5 μM 氯化鎘之水耕液，生長 6 天後，分析水稻幼 苗第二片葉片、地上部和地下部之鉀含量。結果發現，TN1 幼苗經 6 天之鎘處理，
其第二片葉片、地上部及地下部之鉀含量均顯著下降（圖 14A, B, C），但 TNG67 幼苗之鉀含量，不論在第二片葉片、地上部或地下部（圖 14D, E, F），比起未經鎘 處理之對照幼苗，均沒有顯著差異。這些結果顯示，TN1 對鎘之耐受性較 TNG67 為低，可能是因為鎘毒害所引起TN1 水稻幼苗之鉀含量下降所致。
（四） 鎘與鉀處理對水稻幼苗 TN1 幼苗之 MDA 與葉綠素含量的影響
欲進一步探討對鎘敏感之TN1 水稻品種，是否是因鎘毒害所引起之鉀含量下 降所致，待水稻幼苗生長至第三片葉片完全展開後，移至含5 μM 氯化鎘以及含或 不含100 μM 氯化鉀之水耕液，生長 6 天後，分析水稻幼苗第二片葉片之葉綠素和 MDA 含量。結果發現，經 6 天之鎘處理，外加 100 μM 氯化鉀能顯著降低鎘所引 起之葉綠素含量下降及MDA 含量之上升（圖 15A, B）。
（五）鎘處理外加鉀處理對水稻幼苗 TN1 之鎘與鉀含量的影響
接續前一項試驗結果，欲探討外加鉀處理能顯著降低TN1 水稻幼苗之鎘毒害，
是否是因鉀處理能增加幼苗之鉀含量並降低對鎘之吸收，待水稻幼苗生長至第三片
是否是因鉀處理能增加幼苗之鉀含量並降低對鎘之吸收，待水稻幼苗生長至第三片