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第三章 材料與方法

3.1. 材料

3.1.3. 試驗器材

直尺:PASS 30 公分直尺

游標尺:Mitutoyo Absolute Digimatic 500-196-20 分光光度計(Spectorphotometer):Prema Pro-729

葉綠素計(Chlorophyll meter): SPAD-502, Konica Minolta INC., Japan 3.2.試驗方法

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3.2.1.生育調查

生育調查主要目的為觀察墨點櫻桃枝梢及葉片發育情形,以期了解枝梢及葉 片生長與葉片氰醣苷含量之關係。調查地點為竹子湖及臺灣大學。調查期間由2013 年2 月至 2014 年 6 月。將春季由去年枝條上所萌發的枝條定義為一次梢;一次梢 上萌發的枝條定義為二次梢,依此類推。

3.2.1.1.調查方式:

臺灣大學:

2013 年 2 月 14 日標定四株植株,每株標定四枝枝條。調查枝條上芽萌發 後枝梢之生長,節數及葉片生長節位,及當年萌發枝梢次數。2014 年 1 月 27 日標定五株植株,每株標定三枝枝條,調查項目如2013 年,再加入萌發枝條 上葉片長、葉寬及葉綠素讀值。

竹子湖地區:

2013 年 2 月 21 日標定九棵株植株共 720 個芽,標定標準為已露白的芽。

待芽抽出枝條(約標定後 30 天),且枝條上葉片可供調查後,於葉片快速生長 階段(標定後 30 至 75 天)每 14 天進行調查,快速生長階段過後,每 30 天調 查一次。每次採十枝枝條上,調查枝條長度、總節位數、葉片生長的節位數,

枝條上三至五節上葉片的葉長、寬及葉綠素計讀值。

2014 年 1 月 24 日選定 4 株植株(編號 16、17、18 及 19),各標定 30 枝枝 條,枝條上芽體尚未露白,調查包括頂芽算起1 至 6 節芽體萌發情形,比較 節位間萌芽率差異。從標定的30 枝枝條,挑選固定 10 枝枝條調查 1 至 6 節 上已萌發的新梢長度。將生長狀態(植株高度、萌芽情況)相近的植株分為同 組(編號 16、17 為 A 組;編號 18、19 為 B 組),各組於萌芽極大期,標定 200 個已露白的芽。B 組於 2014 年 2 月 16 日; A 組 於 2014 年 2 月 22 日 標定。

3.2.1.2.調查項目介紹:

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a. 枝條長度:測量芽體及枝梢基部至頂端之長度。

b. 枝條節位:計算枝條上總節位及生長葉片的節位 c. 葉片數。

d. 葉片長寬:葉長為直尺測量葉片基部至葉尖之長度;葉寬為直尺測量葉 片最寬處之長度。

e. 葉綠素計讀值:以葉綠素讀值儀器(Chlorophyll meter, Konica Minolta INC., Japan)測量,每片葉測 10 次,將數值取平均,作為一片葉片之讀值。

f. 葉片乾物重比例:測定葉片鮮重及乾重,以公式計算葉片乾物重。

公式:葉片含水量:(葉片乾重/葉片鮮重)×100%

g. 葉片含水量:測定葉片鮮重及乾重,以公式計算葉片含水量。

公式:葉片含水量:100-(葉片乾重/葉片鮮重)×100%

3.2.2.葉片氰醣苷含量分析 3.2.2.1.苦味酸鈉法分析

本研究所使用的方法為苦味酸鈉法(Picric acid method),方法修改自 AOAC (1984)及 Bradbury 等 (1999)之方法。本分析原理是利用氰醣苷裂解後 產生氫氰酸,以苦味酸(Picric acid, C6H3N3O7)吸收氫氰酸後,形成異氰紫酸鈉 (isopurpuric acid),顏色會由黃色變為橘色至磚紅色,變色深淺與氫氰酸含量 多寡有顯著相關,因此可利用分光光度計測定吸光值,並以標準品製作檢量 線,推估氫氰酸含量(附錄圖 8)。

a. 苦味酸鈉溶液配置:秤取 1.5g 苦味酸(Picric acid)及 2.5g 碳酸鈉(Sodium carbonate, Na2CO3),並將兩藥品分別溶於約 30 mL 去離子水中。將碳酸鈉 水溶液緩慢加入苦味酸水溶液中。混和均勻後,以定量瓶定量至100 mL。

b. 苦味酸鈉試紙製作:將試紙(Whatman ® NO.1)浸漬到苦味酸鈉溶液,取出 後於室溫下陰乾,即為苦味酸鈉試紙。將苦味酸鈉試紙裁成 3×3 cm 後,

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放置低溫下以備分析。分析時,將裁切後的試紙放入LC vial (Agilent Co.) 中。

c. 分析:乾燥磨粉之樣品秤取約 0.1 g;鮮葉樣品則秤取 0.05 g,並放入玻璃 離心管,加入0.3 M pH 值 3.73 醋酸緩衝溶液,每管加入 2 mL,並把裝 有試紙的LC vial 倒扣於離心管瓶口,使兩者密合。為了增加接合處的密合,

以石蠟膜(Parafilm)包裹接合處。將分析裝置置入 30℃水浴,至少反應一天 (附錄圖 9)。

d. 配置 100 mL 0.3 M 的醋酸緩衝液。首先,取 1.76 mL 冰醋酸加入定量的水 中。再加入2.56 mL 1 N 的氫氧化鈉。將溶液定量至 100 mL。

e. 製作檢量線:本實驗以氰化鉀標準品製作檢量線。精秤 0.1g 氰化鉀,以去 離子水溶解後定量至100 mL,配置成 1000 mg/L 之氰化鉀標準液。將標準 液稀釋成500、250、125、61.5、31.25、15.125 mg/L 之氰化鉀標準液,分 別取2 mL 標準液於離心管中,再加入 2 mL 緩衝液,將離心管與樣品一 同放置於 30℃水浴,利用氰離子(CN-)於 26℃即到達沸點,苦味酸鈉試紙 可與汽化的氰離子產生顏色變化。

f. 分光光度計測定:取平底試管,將反應後的試紙放入,加入 10 mL 去離子 水,靜置30 min.。以波長 510 nm 測定吸光值。

3.2.2.2.氰醣苷及其衍生物氫氰酸之分析條件 3.2.2.2.1.葉片節位與氰醣苷含量之關係

於2013 年 11 月 9 日採集位於陽明山竹子湖地區同一株墨點櫻桃枝 葉片,採集未萌發二次梢的枝梢,依葉片所屬節位分為1 至 7 節上之葉片 (由枝條頂芽開始計算),並以 50℃熱風烘乾至恆重,將乾燥葉片磨粉,將 乾燥葉片磨粉經20 目篩,精秤 0.1±3% g。以苦味酸鈉法(見 3.2.2.1)分析其 總氫氰酸含量。

3.2.2.2.2.烘乾溫度對葉片氰醣苷含量之影響

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葉片採集自同一株墨點櫻桃植株,取植株最新生長且成熟的枝條上第 3 至 5 片葉,並將葉片以 50、60、70、80 及 90℃熱風烘乾至恆重,將乾 葉分為一半,其中一半以 105℃烘乾至恆重秤取乾重,了解不同溫度烘乾 後剩餘含水量。一半乾燥葉片磨粉後經20 目篩,精秤 0.1±3% g。以苦味 酸鈉法(見 3.2.2.1)分析其總氫氰酸含量,並於分析時,加入額外的水解酶 以確保氰醣苷能完全反應生成氫氰酸。

3.2.2.2.3.烘乾溫度對葉片氰醣苷水解酵素活性之影響

葉片狀態及採集方式如3.2.1.2 節。樣品分為鮮葉與乾葉兩部分,採集 後直接以鮮葉秤取 0.05 g;將同批葉片以 50 ℃烘乾至恆重將乾燥葉片磨 粉經20 目篩,精秤 0.1±3% g 間。兩份樣品以苦味酸鈉法分析(見 3.2.2.1),

分析樣品中氰醣苷水解酵素活性。

3.2.2.2.4.氰醣苷水解酵素反應最適 pH 值

葉片狀態及採集方式如3.2.1.2 節。葉片以 50℃熱風烘乾至恆重,將乾 燥葉片磨粉經20 目篩,精秤精秤 0.1±3% g。並分別加入 pH 值 1.11、2.11、

3.11、3.78、4.78、5.7 及 6.8,並以苦味酸鈉法(見 3.2.2.1)分析其總氫氰酸 含量。緩衝溶液配置如下:pH 值 1.11、2.11、3.11 及 6.8,利用磷酸配置,

將0.3 mL 的磷酸加入 30 mL 的水中,利用 pH 酸鹼度計測定溶液 pH 值,

並以1 N 的氫氧化鈉 調整至目標 pH 值,後定量至 50 mL,配置成 0.3 N 的磷酸緩衝溶液;pH 值 3.78、4.78 及 5.7 利用醋酸配置,將約 0.9 mL 的 冰醋酸加入30 mL 的水中,利用 pH 酸鹼度計測定溶液 pH 值,並以 1 N 的氫氧化鈉 調整至目標 pH 值,後定量至 50 mL,配置成 0.3 N 的醋酸緩 衝溶液(王等, 1987)。

3.2.2.2.5.氰醣苷水解酵素活性測定

酵素活性以測定初始反應速率(V0)作為代表,初始反應速率以接近反 應起始點(t=0)的產物生成速率。葉片狀態及採集方式如 3.2.1.2 節。鮮葉以

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葉圓片秤取0.05 g,在反應 10、20、40、60、80、160、320、640 及 1280 min.後,以苦味酸鈉法分析(見 3.2.2.1)其總氫氰酸含量。

3.2.2.3.葉齡與葉片總氰醣苷含量之影響

目的為了解葉片年齡與氰醣苷含量之影響,以期得到適宜採集葉片之時 機。調查時間由2013 年 3 月至 2014 年 7 月,調查 2013 年萌發之一次及二次 梢,2014 年萌發之一次梢上之葉片,葉片年齡與氰醣苷之關係。葉片採自陽 明山竹子湖頂湖地區已標定之芽。 2013 年一、二次梢標定的時間點分別在 2013 年 2 月 21 日及 2013 年 9 月 6 日;2014 年一次梢標定時間,B 組為於 2 月16 日, A 組為 2 月 22 日。標定後,待芽體抽出枝條後,採集枝條中段 3 至5 節上的葉片。

將採集之葉片調查葉長寬後,以去離子水擦拭乾淨並秤取鮮重,放入烘 箱以50℃烘乾至恆重(約需兩天),秤取乾重,以磨粉機打碎至可以通過 20 目 篩網。過篩之粉末以塑膠連接盒封裝後放置於-20℃凍箱保存,以供後續分析 工作之用。另有以鮮葉分析,則將葉片擦拭乾淨後,以打洞機打出葉圓片(0.34 cm2),秤取定量的葉圓片進行分析。本研究之分析方法分為苦味酸鈉法(見 3.2.3.2 節)。

3.2.3.高杏仁味植株篩選

本試驗調查葉片杏仁味濃淡,並以苦味酸鈉法(見 3.2.3.2 節)分析氫氰酸生成速 率、氰醣苷總量及感官品評,並以上述三種指標期望可篩選出葉片揮發較濃郁杏 仁味的植株。氫氰酸生成速率的分析方式為精秤0.05±3% g 的鮮葉,加入 pH 值 3.73 的醋酸緩衝液,並以冷凍破壞細胞以模擬葉片受到搓揉,並以苦味酸鈉法分析氰 氰酸於五小時內的釋放量。

氫氰酸總量之分析方法與生成速率相同,不同的地方為此分析為使氰醣苷會 被完全反應產生氫氰酸,會使反應至少一天。感官品評的方式為秤取0.5 g 鮮葉,

後加入定量去離子水,冰入-20℃凍箱,藉由冷凍破壞細胞以模擬葉片受到搓揉,

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而產生杏仁味。品評依其杏仁味濃淡進行排名,依其排名給予積分,品評結束將 各品評員給予的積分平均作為單株之評分。

試驗採集竹子湖地區及臺大地區的植株,分別10 及 15 株。於 2014 年 3 月 29 日及2014 年 5 月 20 採集陽明山地區同一群植株;臺大地區於 2014 年 5 月 10 日 採集一次。3 月 29 日採集陽明山地區植株於 2013 年萌發最後一次梢上第三片葉;

5 月 10 日及 5 月 20 則採集 2014 年一次梢上第三片葉。

3.2.4. 墨點櫻桃果實調查

本試驗調查果實基本性狀,以期作為未來應用之基礎。調查時間於果實成熟 階段(約 10 月至隔年 1 月),採集陽明山地區及蓮華池,採集有成熟果的果串,並 將果實依紫黑色佔果皮的比例分為未熟(0-30%)、半熟(30-60%)及全熟(60-100%)。

調查項目:果高、果寬、果肉重(外及中果皮)、內果皮重、種子重、果實體積及果 核(內果皮與種子)體積。

3.2.5.統計方法

實驗數據是使用SAS 軟體,進行變異數分析(analysis of variance, ANOVA),以 LSD’s multiple range test 進行調查及樣品內容物含量之差異顯著性分析。作圖則以 SigmaPlot 10.0 繪圖與分析回歸方程式及其差異顯著性。

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第四章 結果與討論

4.1.墨點櫻桃生育調查

4.1.1.墨點櫻桃枝梢發育

墨點櫻桃萌芽至抽出枝梢可分為四個時期。第一個時期,芽的褐色鱗片將芽 包裹緊密,芽外觀顏色偏向褐色。第二個階段,為本試驗定義芽開始發育的起始 階段,此階段芽會膨大且鱗片間開始產生綠色稱為露白;隨後完全褐色的鱗片脫 落,保留下端綠色,但尖端為褐色之鱗片葉,此時芽呈現綠白色的狀態稱為萌芽。

第二階段大約經過 7 日,芽進入第三個階段。第三階段初期殘存的鱗片展開,枝 條開始快速抽長,可見正常葉與枝梢;墨點櫻桃為典型抽梢生長模式,此時期初 期已可見當次梢所有完整葉片,此階段葉片及枝條皆呈紅色稱為新梢生長期。第

第二階段大約經過 7 日,芽進入第三個階段。第三階段初期殘存的鱗片展開,枝 條開始快速抽長,可見正常葉與枝梢;墨點櫻桃為典型抽梢生長模式,此時期初 期已可見當次梢所有完整葉片,此階段葉片及枝條皆呈紅色稱為新梢生長期。第

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