-28-參、教㈻近況、重要研究成果與設備更新㆒、農藝㈻系(所)教㈻近況(㆒)本由行政院農委會主辦之開發稻草變為升質能源之創意競賽,本系學生周旭鴻獲得冠軍、黃國展同學獲得季軍。(㆓)本系1996年班系友獎學金,經獎學金管理委員會審核後,由本系㆕年級黃乃家、王群山、林芹如㆔位同學獲得,每位獎學金壹萬元整。(㆔)本系畢業生張予馨同學通過94年公務㆟員農藝科高等考試㆔級考試。(㆕)本系今年度新開課程如㆘:咖啡學、精準農業、數量性狀基因座之統計定位、作物功能基因體學、作物生物化學、植物細胞分子顯微技術、生技產品統計方法㆒、抽樣方法、統計生態學等。(五)本系英文能力建構:有劉仁沛教授開授英文課程㆒門,為加強學生英文能力,將請常玉強老師規劃時段與學生以英文交談。重要研究成果(㆒)作物生產學群黃文達1.利用SPOT衛星遙測與灰關聯分析來監測垃圾焚化廠運轉對水稻生育的影響。2.擬定不整㆞青刈玉米肥培管理策略。3.建立東南亞、大陸與台灣農藝作物種苗市場評估及相關資訊平台。4.建立衛星遙測反射光譜與植物色素質量相關性理論,並應用於作物生育、產量及品質之監測模式。郭華仁1.台灣原住民民族藥用植物抗氧化成分之研究利用TBARSMethods,評估台灣原住民民族藥用植物萃取物清除脂質過氧化之效果。結果顯示27種植物萃取物於濃度0.2mg/ml㆘,皆可以抑制脂質過氧化物MDA之形成,抑制作用皆達50%以㆖,並且與濃度成正相關。進㆒步利用MTT比色分析法,在波長600nm㆘測定細胞活性及/或細胞數目,探討此27種植物萃取物對㆟體正常細胞株是否具有肝毒性。在投予各植物萃取物(0.2mg/ml)24小時後,有12種萃取物不具肝毒性;48小時之後,只有6種植物萃取物不具毒性,分別為美㆟蕉科-美㆟蕉;大戟科-紅仔珠、茄苳;茜草科-九節木;蕁麻科-青苧麻;葡萄科-扁藤。-29-2.發芽米製作條件之研究採用台農72號、台農67號、台稉8號、台稉9號及巨胚Haiminori等品種供試,探討發芽米製作條件。水稻巨胚HIMINORI品種,以15度低溫預浸㆘可以獲得較高的發芽率,其他品種台稉8號、9號、台農67號、台農72號以15度低溫預浸和25度浸潤的發芽率相近,在40度高溫預浸㆘所有的品種具有發芽延遲的現象,因此不適宜作為提高發芽整齊度的方法。在芽長方面,以15度低溫處理㆘芽長生長較25度浸潤處理快速,且發芽40小時內芽長整齊度較高。在GABA含量方面,40度高溫預浸的發芽米㆗以台稉8號及HIMINORI發芽46小時分別可以達到24.46mg/100g、15.45mg/100g,為所有處理㆗可達到GABA的最大量。3.遺傳資源法草案之研究釐清遺傳資源法主要內容如事先告知同意與利益分享,以及各國法規之比較,以及調查外國㆟來台取得資源現況;由之撰寫遺傳資源法草案初稿,並經開放座談取得各界意見,作為修改之參考。就群眾溝通而言,除了創設網站外,也撰寫說明小冊並請出版分送相關單位與㆟士。4.原住民傳統知識之研究以我國原住民傳統藥用植物知識為探討的對象,闡明在我國的情況㆘,原住民傳統知識的現況,以及保護的方式。研究指出,保護的方式分為權利保護與知識維持與創新環境的保護兩大方向。權利保護就已公開與未公開知識,有不同之做法;已公開者宜限制外㆟利用其知識時宣稱原住民知識來源,未公開者宜設計事先告知同意與利益分享制度。知識維持與創新環境的保護,應由社會制度、教育等方面之自主著手。(㆓)作物生理學群高景輝鎘為污染嚴重之重金屬。鎘造成水稻幼苗毒害之生理機制,有其瞭解之必要。延續過去的研究,我們發現以GA之合成抑制劑處理不耐鎘之台㆗在來㆒號種子後,生長出來的幼苗可以增加其耐鎘之能力,其機制為該幼苗經鎘處理後,ABA含量增加,蒸散作用降低及鎘吸收減少所造成。此外,我們也發現ABA加速葉片之老化需要H2O2之參與。劉麗飛1.水稻基因轉殖:得到轉殖MAPK基因、CBF基因、salT基因之水稻,並進行相關分析。2.基因轉殖飼料快速檢測技術方法之建立:(1)完成快速PCR(聚合酶連鎖反應)檢測基因轉殖大豆及基因轉殖玉米方法與條件。(2)多重PCR技術,可以檢測到㆒種轉殖大豆與五種轉殖玉米,靈敏度達到0.1%。(3)Real-timePCR技術,可以定量檢測轉殖大豆與轉殖玉米。(4)所建立的方法可成功偵測各種混和飼料㆗轉殖大豆與轉殖玉米的成分。3.水稻內外穎相關基因之研究:利用內外穎突變水稻,進行基因比對,得到與內外穎發育有關基因,並進行基因轉殖、-30-Insituhybridization等相關分析,以確認基因功能與基因表現之調控。4.由水稻T-DNA突變庫篩選水稻基因之研究:利用T-DNA插入的突變庫,篩選水稻穎花發育相關基因,及基因之啟動子。5.植物細胞分裂之研究:選殖控制細胞分裂重要基因,進行基因轉殖,以期調控細胞分裂速度。盧虎生本研究室本年度正執行兩項國科會計畫,其㆗㆒項為農業國家型生物技術計畫。第㆒項計畫利用“蛋白質體技術”探討溫度、氮肥及光線強度等栽培環境對稻米品質形成的影響。結果發現高溫環境、高或低氮肥,及低光照環境皆可調控稻米㆗儲藏性蛋白質的合成型式,進而影響稻米的外觀、理化性質,及食味品質。本研究室並提出各環境因子影響稻米品質的作用機制。農業國家型生物技術計畫㆗,利用蛋白質體技術選拔具不同稻米蛋白質性質的特殊品種或品系。目前已經由各試驗場所提供之各種突變品系及雜交後代㆗,篩選出具高蛋白質及低蛋白質的品系,正進㆒步評估其農藝性狀及未來之開發價值。張孟基1.水稻低溫耐性相關基因之功能分析:目前正進行WRKY,Autophagy,AtCBF,OsCBF,AtICE及OcICE等T2代之分子鑑定及生理分析。2.利用水稻T-DNA插入突變系進行水稻抗逆境相關突變系性狀分析之研究:目前正針對先前GUS篩選所得positive之植株,以PCR進行homozygotes之篩選並測試非生物耐受性。3.水稻品種之DNA分子標誌鑑識:已完成技術轉移、網站建置及90個SSR及InDelmarkers之篩選,現正以tilling技術發展SNPgenotyping。4.水稻心腹白相關基因之表現及功能分析。王淑珍1.Circadianexpressionsofstarchbranchingenzymegeneinsweetpotatoleaves.2.Expressionofcarbohydratemetabolism-relatedgenesinriceleafsheathduringtheheadingperiod.3.Isolationofseveralabioticstress-relatedgenesinrice.常玉強㆗華民國專利:專利名稱:可誘發之單㆒成分植物基因標記專利期間:2005/6/01至2021/01/08-31-(㆔)遺傳育種學群謝兆樞1.台灣野生大豆基因體的遺傳分析台灣是㆒年生野生大豆分佈的南界,同時也是多年生野生大豆分佈的北界,因此我們使用了大豆第㆕群LEA蛋白的GmPM16和GmPM28基因族(genefamilies)為標誌,嘗試去探討大豆屬物種之分子演化關係。本試驗使用栽培種大豆、野生大豆及13個大豆遠緣種共15個品系,根據已知之栽培種大豆cDNA序列,設計引子,將參試品系分別選殖並加以定序,定序結果以鄰近連接法(neighbor-joiningtree)與最小間距網狀圖(minimumspanningnetwork)比較分析其系統關係。試驗結果顯示,大豆屬物種的種子全蛋白以SDS-PAGE進行分析,每㆒個物種均有其獨特的電泳圖譜;但若以GmPM16及GmPM28的抗體進行西方墨點轉漬法進行分析,卻無法明確的區分。GenomicDNA序列分析結果,GmPM16和GmPM28兩個基因族的基因片段在多年生大豆遠緣種皆比㆒年生栽培種有較高的歧異度,由其ks/ka值推論這兩個基因族在演化動力(evolutionaryforces)㆖並未符合㆗性假說(neutralityhypothesis)。除此之外,本試驗顯示GmPM16和GmPM28基因族的基因片段具有低的π值(核苷酸歧異度)及高的Hd值(基因型歧異度),此表示此族群早期曾長時間維持低度的有效族群,之後族群快速成長,經歷的時間足以累積突變,但卻不足以累積大量的序列變異。另外以genomicDNA、intronDNA和ORF序列,利用不同分析方法所建構的系統關係樹和最小間距網狀圖結果並不㆒致,由此推測此兩個基因族可能是彼此具有不同的溯祖時間;依據分群結果推論,採集自台灣台東的tom039和起源自澳洲的基因組DDD3D3、AAB’B’、AA的親緣關係為較接近。2.牛樟芝有效成分及其功能性的研究牛樟芝(Antrodiacinnamomea)為台灣特有的藥用蕈類,生長於台灣特有的保育類樹種牛樟樹之㆗空腐朽心材㆖,其子實體生長速度十分緩慢,因此造成醫療及研究㆖材料不足。本研究目的是希望在短時間內,以㆟工培養方式培養出優質又高產的菌絲體,在培養基㆗加入樟樹萃取液可以達到此目的。本實驗使用五種菌株,分別為35396、35398、B71、B85及B86。結果顯示五種牛樟芝菌株其菌絲體的產率皆因為添加樟樹萃取液在培養基㆗而增加,其㆗以菌株35396產率最高,每公升培養基㆗可得5.96±0.19公克的菌絲乾重。在㆓次代謝物方面,添加樟樹萃取液在培養基㆗亦會使所偵測的㆔種㆔萜類化合物,dehydrosulphurenicacid、15α-acetyl-dehydrosulphurenicacid及dehydroeburicoicacid的含量增加而與子實體的含量接近,其㆗菌株B86的dehydrosulphurenicacid含量每克菌絲㆗可高達13.10±0.44毫克,顯著高於子實體㆗的每克含量9.49±0.10毫克。而且添加樟樹萃取液在培養基㆗的確會使具有抗發炎活性及抑制DNA聚合酶(DNApolymerase)α、β和DNAtopoisomerase的作用之dehydroeburicoicacid成分增加。此外亦會使具有使血管舒張的活性和可防止神經細胞細胞凋亡的adenosine成分增加,由此可知,在培養基㆗加入樟樹萃取液的確是會得到優質又高產的牛樟芝菌絲體。在培養基㆗加入樟樹萃取液會使菌絲多醣體高分子量的部分所佔比例增加,而且對子宮頸癌-32-細胞的毒殺效果大都比用基礎培養基培養的菌絲多醣體來得好。牛樟芝多醣體也會使靜脈內皮細胞(humanvascularendothelialcell,ECVcell)內反應逆境的調控轉錄抑制子(transcriptionalrepressor),activatingtranscriptionfactor3(ATF-3)蛋白的量產生變化。3.史前碳化稻米的研究我們取得約980粒右先方牛綢子遺址古稻,日前已歸還大部份,仍保留約100粒種子進行後續觀察分析與實驗,例如光學和電子顯微鏡觀察、生化檢定、DNA鑑定。另外我們也取得了許多現代國內外品種,包括蓬萊稻、在來稻,以及日據時代前期及清朝時台灣的在㆞品系(均為在來稻),包括現有栽培之蓬萊稻:台農67號、台稉8號、台農71號,和台㆗191號,在來稻:台㆗在來1號和台㆗秈10號,國外栽培之蓬萊稻:Pegonil,義大利在來稻OS4和IR64在來稻,以及在來稻低腳烏尖(低腳烏尖為100年前由烏尖突變而成,於明末清初時漢㆟帶來台灣)、菜園種(400年前台灣當㆞已有種植的品種),和在來陸稻雷槌、饒腰、林芒、白殼早仔、烏殼。分別測量100~300粒有殼與無殼種子其長、寬、厚,並算各別的變異係數。這裡我們要探討當初由植物演變為作物時,先民的選拔觀念、喜好和成效等。例如目前台灣栽培品種的種子長寬變異係數約在5%以㆘,如台農67號之變異係數約在2~4%,而古稻之變異係數約8~10%,表示古稻粒型變化範圍很大,品系較不均㆒化。此外,我們也正著手進行DNA的抽取,希望能藉由殘存DNA序列片段和現生稻比對,以判斷其為秈稻或是稉稻等分類。我們由牛綢子遺址取得的古稻已經使用光學顯微