行政院國家科學委員會專題研究計畫 期中進度報告
水稻幼苗耐鎘機制之探討(1/3)
計畫類別： 個別型計畫 計畫編號： NSC93-2313-B-002-061- 執行期間： 93 年 08 月 01 日至 94 年 07 月 31 日 執行單位： 國立臺灣大學農藝學系暨研究所 計畫主持人： 高景輝 報告類型： 精簡報告 報告附件： 出席國際會議研究心得報告及發表論文 處理方式： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 94 年 5 月 4 日
精簡報告
一、 前言 鎘是一種二價陽離子之重金屬，它不是植物之必需元素，少量之鎘即可造 成植物之毒害，產生許多型態、生理、生化與構造上之影響。近年來本省水稻田 常有鎘污染之情形發生，造成嚴重的影響，突顯出鎘研究之重要性與急迫性。環 境逆境常會造成氧化逆境。過去由水稻切離葉片的研究結果也確實發現鎘會造成 水稻切離葉片的氧化逆境。本年度的研究係利用二個對鎘耐性不同之水稻品種， 來探討幼苗鎘毒害是否與氧化逆境有關。 二、 材料與方法 台中在來一號是對鎘敏感之品種，而台農 67 號則是耐鎘之品種。這二個品 種種子種植於含木村氏水耕液之燒杯，於 30/25C 之環境下生長。當第三片葉片 完全展開時，水耕液中添加 CdCl2 (0.5 mM)。於適當時間取第二片葉分析葉綠 素、蛋白質、過氧化氫與 MDA 含量，以及抗氧化酵素活性。葉綠素與蛋白質含 量做為鎘毒害之指標，而 MDA 含量則習慣上做為脂質過氧化作用之指標。 三、 結果 氯化鎘處理造成台中在來一號幼苗葉片葉綠素與蛋白質含量降低，而氯化 鎘處理不影響台農 67 號幼苗葉片葉綠素與蛋白質含量，說明台農 67 號水稻幼苗 較台中在來一號幼苗為耐鎘，其耐鎘之原因為葉片內含有較少量之鎘含量。 對鎘敏感之台中在來一號經氯化鎘處理，過氧化氫與 MDA 含量明顯增加， 而台農 67 號則否，說明鎘會造成台中在來一號之氧化逆境，但不會造成台農 67 號之氧化逆境。我們也證明台中在來一號幼苗經氯化鎘處理後所產生之 MDA 含 量以及抗氧化酵素 superoxide dismutase (SOD) 與 peroxidase (POX) 比活性之增 加，早於毒害之表現。氯化鎘處理亦可使台中在來一號葉片內抗氧化酵素 ascorbate peroxidase 與 glutathione reductase 之比活性在處理後期增加。以 ABA 前處理台中在來一號幼苗，增加台中在來一號對鎘的耐性，同時降 低鎘所誘導之 MDA 含量與 SOD 及 POX 比活性之增加。以 ABA 合成抑制劑 (fluridone) 與鎘同時處理台農 67 號幼苗，可降低台農 67 號對鎘之耐性，增加
MDA 含量與 SOD 及 POX 之比活性。同時，此種 fluridone 處理台農 67 號幼苗 之效應又可被 ABA 處理所恢復。本研究之結果似乎說明，氯化鎘處理台中在來 一號幼苗，其葉片可表現氧化逆境，然而鎘處理台農 67 號幼苗，其葉片不會表 現氧化逆境，同時也說明鎘處理後，台中在來一號幼苗葉片所表現之鎘毒害是經 由氧化逆境所造成的。
