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
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),苯丙胺酸和精氨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
鮮果重量調查 : 為每小區採收 10 株之加總重量;供試青椒品種為翠綠星、供試胡瓜品種為秀燕。 四、三合一微生物肥料於草莓與番茄應用測試試驗田土壤性質分析如( 表一),定植前同樣施用燕子牌十全基肥有機質肥料( 臺益工業股份有限公司,氮:3.8%、磷:2.8%、鉀:3.5%、有機質:72%),依據每公頃推薦用量:12,000 公斤;試驗採單因子,完全逢機區集設計 (RCBD),A 處理:三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍、B 處理:芽孢桿菌 + 化學肥料 (MLBV + CF) 稀釋 1,000 倍、C 處理:胺基酸 + 化學肥料 (AA + CF) 稀釋 1,000 倍、D 處理:純化學肥料稀釋 1,000 倍之對照組 (CK1)、E 處理:施用水之對照組 (CK2) 等 5 處理,其中 A、 B、C 處理之化學肥料成分含量均相同,生長期每 2 周使用生長肥 (AG)1 次共 3 次,開花期後每 2 周使用結果肥 (AF) 1 次共 3 次,供試草莓品種為香水。試驗區每 1 種處理共 4 重複,每重複 15 株,株距 25 cm,栽種密度 4,500~5,000 株 / 分地。調查鮮果重量為每小區取樣 50 粒之加總重量、糖酸比為每小區取樣 20 粒量測糖度與酸 度之比例;供試番茄品種為玉女,胺基酸番茄試驗區調查鮮果重量為每小區採收 10 株之加總重量,並於每小區取樣 20 粒量測糖度。 結果與討論一、芽孢桿菌菌種鑑定與登記要件齊備本研究自苗栗縣大湖鄉之草莓根圈土壤分離篩選之芽孢桿菌 MLBV19-3,由定序結果可以得知,於 Bacillus 菌群中,16S rDNA 基因並非為一個好的判別菌種之鑑定基因,相較 gyrB 基因,則較為能區別菌種,MLBV19-3 菌株之 gyrB 基因序列於 NCBI 資料庫比對,結果與 Bacillus velezensis AL7(accession number: CP045926.1) 相似度高達 99.41%;進一步委託食品工業研究所進行菌種鑑定結果同樣為貝萊斯芽孢桿菌 B. velezensi ( 報告書號碼 :2016D153);再利用中央研究院生物多樣性研究中心之臺灣物種名錄網站查詢 (https://taibnet.sinica.edu.tw/),貝萊斯芽孢桿菌 B. velezensi編號為 422896,微生物肥料登記證申辦須知公告,係屬存在於國內自然環境者之菌種,得免附環境生態試驗報告;也委託藥物毒物試驗所完成 GLP 口服與肺呼吸急毒性之動物毒理試驗中英文報告 ( 報告編號:0994G19MAO 與 0994G19MAP),證實無生物毒性。MLBV19-3 也具溶磷、溶鉀及促進植物生長等微生物肥料的功能,溶 磷活性經國立中興大學土壤調查檢驗中心檢測達 1,117.3 µg/ml/day( 磷酸三鈣 )( 報告編號 :105F0795)、溶鉀活性達 25.0 µg/ml/day( 鉀長石 )( 報告編號:107F0270),微生肥料登記所需之相關要件均已齊備。 二、三合一微生物肥料於青椒與胡瓜先期測試由青椒與胡瓜先期田間測試結果顯示,
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。
γ-羧基麩胺酸(γ-carboxyglutamate)也是一種相當重要的特殊胺基酸,存在於凝血蛋白凝血原及其他會與鈣離子結合的蛋白質中;鎖鏈離胺素(desmosine)則是一種較為複雜的特殊胺基酸,它是由四個 Lys殘基所組成的衍生物,存在於一種纖維狀蛋白質-彈性蛋白中。 硒半胱胺酸(selenocysteine)則是一種特殊的類型,這種特殊胺基酸殘基是在蛋白質生合成過程中即加入,而非經由合成後修飾作用產生的。它所含的是硒而非原本半胱胺酸的硫原子。 胺基酸可作為酸亦能作為鹼 當胺基酸溶於水時, 會以雙質子離子或兩性離子
親和性層析法(affinity chromatography)則利用蛋白質結合親和力之差異加以分離。 管柱中之膠體顆粒上共價聯結了特定化學分子基團 (配位基),會與這些配位基作專一性結合之蛋白質分子留在管柱上,因此延滯了它們通過管柱的速度,藉此達到分離純化的效果(圖3-18c)。 圖3-18(c) 顯示親和性層析法利用蛋白質與固定相 胺基酸基質上連接之特殊配位基間結合專一性能力之差異進行分離。會與固定相基質上交聯之特殊配位基作專一性結合之蛋白質分子會留在管柱上,不會結合的蛋白質則被緩衝液沖提出來。爾後再以含有游離配位基之緩衝液進行沖提,將結合在管柱上之蛋白質沖提出來,藉此達到純化的效果。 圖3-18(c) 蛋白質純化常用的三種管柱層析方法 最新改良的層析法是高效能液相層析法(high performance liquid chromatography;HPLC)。此方法利用高壓幫浦,搭配填充可抵抗高壓流動下造成 之碎裂力之高品質層析介質,以提高蛋白質分子在管柱中移動的速度。藉由層析時間的減少,HPLC 可有效限制蛋白質色帶的擴散分散現象,因而大幅提升解析度。 隨著每個純化步驟的完成,胺基酸蛋白質樣品含量與體積通常會隨之減少(表3-5),此時較適合以更複雜(且較昂貴)的管柱層析法加以分離。
留言
張貼留言