延續上一篇貼文列舉出淹水逆境帶來的負面影響,這篇我們則來探討如何提升作物的耐受性,以減緩水傷災害的發生。
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1.抗氧化活性提升
當作物遭遇淹水逆境時,作物體內的“活性氧物質”濃度會提高,並開始攻擊作物細胞。
為了減輕活性氧物質造成的氧化壓力,作物產生一套抗氧化防禦系統,來保護組織及細胞。
主要參與抗氧化防禦系統的物質包含維生素E、
維生素C、
麩胱甘肽及
類胡蘿蔔素,這些物質分別會減緩活性氧物質所造成的氧化毒性。
在較能夠忍受淹水逆境的作物體內,可以發現這些抗氧化物質的含量皆比一般作物來的高。研究發現經這些抗氧化物質處理作物後,作物的淹水耐受性確實相對提升。
麩胱甘肽是一種胜肽,由三種氨基酸組合而成,分別是麩胺酸、半胱胺酸及甘胺酸。
2.滲透保護物質
滲透保護物質是帶中性電荷且於高濃度時不具毒性的分子,可以幫助作物在嚴峻的逆境下維持滲透壓,穩定植物體內的體液濃度,需要時亦能夠作為細胞生存需要的養分及營養來維持生命。
植物體內常見的滲透保護物質有三種,分別是甘露醇、
胺基酸及
甜菜鹼。
甜菜鹼同時大量存在於葉綠體中,並保護葉綠體細胞膜和維持光合作用的進行。
甘露醇於淹水逆境時可幫助作物儲存所需的碳水化合物,並穩定細胞結構,此外他也是天然的自由基清道夫,能幫助作物減緩氧化壓力。
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除了上述兩種特性之外,作物還有其他適應淹水逆境的方式,例如不定根的形成與通透組織產生。
但遇到淹水逆境時,這種植物型態上的改變,會隨著不同種作物而有所差異,在此不做詳細探討。
因此我們整理出,能夠幫助作物抵抗淹水逆境的天然要素,主要有:
具抗氧化作用的維生素E、維生素C、麩胱甘肽、類胡蘿蔔素;
以及維持滲透壓、協助作物正常生理代謝的甘露醇、胺基酸、甜菜鹼。
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參考文獻:
Flooding Stress in Plants and Approaches to Overcom