為改善長期使用化肥養分容易固定於土壤中,造成浪費資源之外更會破壞土壤,最終造成減產、土壤板結、鹽鹼化等問題( 朱等,2021),以生物性農業資材替代部分傳統化學肥料,即成為農業生產中受重視的課題
四級結構是當具有生物功能的蛋白質*是由兩條或兩條以上的多肽(次單元)組成時,次單元在立體空間的相互關係 蛋白質具有四級構造的優點- 可增加結構安定性,遺傳物質能更有效利用,可形成功能或活性部位,有調節與協同的效應 四級結構或超分子結構的優點 5. 超分子結構(supermolecular organization)胺基酸是細胞內不同的蛋白質(具有三級或四級構造)因行使功能而產生交互作用的實際狀態
在序列比對過程中,我們會給予兩序列中精氨酸殘基相同的位置一個正值的分數(這個分數的數值依所使用軟體之不同而有差異),用以評估比對之品質。這個過程有點複雜性存在,有時候進行比對之兩個蛋白質在某兩個序列片段配對良好,但這兩個片段之間是由較不相關且長度不同的序列相連接,因而造成這兩個配對良好之序列無法同時進行比對。 為了解決這個問題,電腦軟體引入「間隙」的觀念。對上述序列其中一個加入間隙,即可將兩段配對序列調整成可以進行比對的模式(圖3-30)。 事實上,如果引入足夠量的間隙,幾乎任何兩個序列都能進行某些程度的比對。 圖3-30 顯示來自兩種研究得相當透徹的精氨酸細菌菌株大腸桿菌及枯草桿菌之延伸因子 EF-Tu 之局部序列作比對,若對枯草桿菌之 EF-Tu 序列加入間隙,再與大腸桿菌之 EF-Tu 序列進行比對時,可得到較佳之比對結果。兩者完全相同之胺基酸殘基以黃色區塊表示。 圖 3-30 使用間隙作蛋白質序列比對。
膜蛋白(多為球狀蛋白),可形成通道控制物質進出(如運輸蛋白與離子通道),可參與外界訊號的傳遞 (如激素的受體蛋白),可參與能量的產生(如細胞呼吸鏈與ATP合成酶) 依組成- 簡單蛋白只含胺基酸- 複合蛋白*除含胺基酸外尚有其他成份 脂蛋白醣蛋白血基質蛋白 核黃蛋白金屬蛋白 1.當分析特定蛋白質的結構與功能時,需將此蛋白質由其存在的環境(如細胞抽取液)中分離出,此即蛋白質的純化 蛋白質純化是利用一系列步驟保留樣品中的特定蛋白質而同時將其他蛋白質移除的過程2.
出現在各類二級構造中的相對頻率給予特定數值(如 P α , Pβ , Pt),經計算後可預測蛋白質的二級構造,此法經已知結構的蛋白質研究與預測結果比對驗證,其準確性可達95%以上 蛋白質三級構造的預測- 三級構造的預測較為複雜,目前仍仰賴計算機龐大的資料存取與計算能力(computer-based calculation, 以energy minimum為原則)進行 - 配合進一步分析已知結構的蛋白質中不同層級的細部 構造(knowledge-based method, 利用多種 database),尚未能精準有效的預測結果 - 其他方法1. 分析不同蛋白質的精氨酸序列,可推斷蛋白質是否為同源蛋白,即源自同一個祖先 2. 以肌紅蛋白與血紅素的研究為例
苗栗地區胡瓜種植面積為 95 公頃、產量達 1,618 公噸,番茄種植面積 43 公頃、產量達 637 公噸,青椒種植面積 18 公頃、產量達 157 公噸。此外,國內草莓生產面積約 509 公頃,產 量約 9,1412 公噸,主要產地包括苗栗、南投、新竹等縣,其中苗栗縣生產面積 451公頃,約占 88.6%,為最重要之產區 ( 農業統計年報,110);草莓與番茄屬於高經濟價值作物,市場價值除產量外,品質與甜度同樣為消費者所重視。隨著環保意識抬頭與安全農產品觀念的提升,對於友善環境及食品安全的重視日與俱增,為改善長期使用化肥養分容易固定於土壤中,造成浪費資源之外更會破壞土壤,最終造成減產、土壤板結、鹽鹼化等問題( 朱等,2021),以生物性農業資材替代部分傳統化學肥料,即成為農業生產中受重視的課題。 「微生物肥料」係指人工培養之微生物製劑,在土壤中利用活體生物之作用以提供作物營養分來源,增進土壤營養狀況或改良土壤之理化、生物性質,藉以增加作物產量及品質者。因此,微生物肥料管理法規明訂微生物肥料「係指其成分含具有活性微生物或休眠孢子,如細菌 ( 含放線菌類 )、真菌、藻類及其代謝產物之特定製劑,應用於作物生產具有提供植物養分或促進養分利用等功效之微生物物品」( 楊,2010)。微生物施入土壤,容易受土壤理化性質影響其活性,為維持微生物活性,土壤需有足夠有機質及適宜的土壤水分、空氣、溫度、酸鹼度,( 曾等, 2014)。微生物肥料能提升作物養分吸收能力,因此在肥料減量下,能達到作物施用全量肥料的效果。但是如果土壤養分不平衡,缺少的養分將成為作物生長限制因子,必須補充缺少的養分,維持土壤養分平衡,避免養分供應成為限制因子 ( 蔡, 2019)。 胺基酸代謝是果實發育的核心, 像是丙胺酸與乙酯形成有關 (Perez et al., 1992),苯丙胺酸和胺基酸會通過莽草酸途徑生物合成花青素苷和類黃酮的前體; Galili et al. (2008) 指出四種核心胺基酸,麩醯胺酸、麩胺酸、天門冬胺酸和天門冬醯胺酸 (Gln,Glu,Asp 和 Asn),先在 TCA 循環(tricarboxylic acid cycle) 中衍生自 α -酮戊二酸和草醯乙酸,再通過各種生化過程轉化所有其他胺基酸。研究指出萵苣施用 9 mmol /L 甘胺酸 4 週,雖不會增加鮮重,但可增加花青素、維生素 C、黃酮類之營養含量 (Yang et al., 2018);而草莓定植後 30 天施用 500 µM 的精胺酸會提升品質 ( 總糖、還原糖、有機酸、花青素苷、酚類、維生素 C) 和產量 ( 第一、二期單株總產量 ) Fariba et al. (2017)。 微生物肥料可以改良土壤的微生物環境,增加土壤生物菌量,改善土壤中的一些固定營養元素,促進農作物根部對養分的吸收 ( 曾,2014),近年來受農委會高度重視,農糧署補助農民購買微生物肥料,補助金額為售價二分之一、每公頃最高可達 5,000 元,本文進一步開發適合蔬果類作物營養健康之胺基酸微生物肥料,並測試其使用方法與應用效果,期望未來能商品化以提供農民新型生物性資材之選擇。 材料與方法一、芽孢桿菌菌種鑑定本研究自苗栗縣大湖鄉之草莓根圈土壤,分離篩選出一株生長快速、並能產生內生孢子之MLBV19-3 菌株,
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