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在臺灣白茅(Imperata cylindrica var. major)是一種很常見的植物,一 屬一種,族群分布於各地。過去的研究,指出竹圍紅樹林族群與臺灣內陸 的其他族群在形態、解剖、DNA結構上有顯著的不同,故竹圍的族群形成 一個較特別的生態種(ecotype),然而其適應當地紅樹林環境的機制不明 。 前人研究指出植物體之酒精去氫酵素ADH(alcohol dehydrogenase) 與淹水有關,而植物體內脯氨酸(proline)及鈉含量與鹽分有關。為探究 白茅之酒精去氫酵素、脯氨酸和鈉與鹽分及淹水之關係,作者選取竹圍白 茅為研究對象,並比較沙崙及內湖白茅。對採自上述地區之白茅分析其於 野外當地環境下葉中酒精去氫酵素的活性、脯氨酸及根、莖和葉中鈉含量 。結果顯示竹圍白茅葉中之酒精去氫酵素活性最高,與淹水相關。並於大 潮日中午赴竹圍紅樹林於淹水前後採取白茅葉片分析酒精去氫酵素活性之 變化,結果顯示淹水後酒精去氫酵素活性升高,此亦與淹水相關。葉中之 脯氨酸與根、莖中之鈉含量最高,與土壤鹽度相關。因此作者提出假說, 認為竹圍白茅葉中之酒精去氫酵素、脯氨酸及根、莖中之鈉與其對淹水及 鹽分之適應有關。為了驗證假說真偽,作者設計水耕實驗,分別對各地區 白茅做淹水及鹽分之處理,以觀淹水及鹽分對各地區白茅之影響。結果顯 示竹圍白茅能生長在1﹪NaCl鹽水中,淹水加速其生長速率,並且生長不 受到抑制。其他地區白茅經淹水及鹽分處理後生長皆受到抑制。進一步分 析各地區白茅幼苗之酒精去氫酵素、脯氨酸及鈉對淹水及鹽分之反應,結 果顯示淹水處理三個月後竹圍及沙崙白茅幼苗葉中酒精去氫酵素活性皆升 高,但竹圍白茅比較高。以不同濃度鹽分處理四天後各地區之白茅幼苗葉 中皆累積大量脯氨酸,竹圍白茅累積量比較高。以不同濃度鹽分處理八天 及二個月後各地區之白茅幼苗根及莖中皆會累積大量鈉,但竹圍白茅累積 量亦顯著比較高。 由於在溫室內水耕試驗中白茅之酒精去氫酵素、脯 氨酸及鈉對淹水及鹽分之生理反應與野外所得結果是吻合的,證實竹圍白 茅葉中酒精去氫酵素確實與其對淹水之適應相關,而葉中累積之脯氨酸及 根、莖中累積之鈉則與其對鹽分之適應相關。
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