植物馴化:Acclimation

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健化---使用人工資源及環境,使苗株健康化. 馴化---讓植物苗株適應環境叫馴化.

植物健化:說清楚一些,就是利用適當的培養基及環境控制,使該種植物做最適當的健康成長.

培養基:最適當的N.P.K.比例及EDTA維生素等配製.

環境控制:適當的日照,溫控與溼度控制.

植物馴化:植物本身適應環境能力的表現.

馴化過程有很多種:

1.溫度---從低溫到高溫或從高溫到低溫.

2.水分---從乾燥到潮濕或從潮濕到乾燥.

3.光線---從全日照到半日照或從半日照到全日照.從短日照到長日照或從長日照到短日照.

4.氣壓---從高山到平地或從平地到高山.

5.土質---從沙質土到粘質土或從粘質土到沙質土.

6.肥料及介質---從貧瘠到豐富,從豐富到貧瘠.

以上這些還有其他條件複合馴化,馴化時間及成功率依照植物種類有所不同.主要馴化一種植物是漸進的,可能會花上很長時間.

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植物抵抗低溫的生理機制—抗凍機制 (Adaptation to Freezing) »

2009/03/13

植物抵抗低溫的生理機制—冷馴化(Cold Acclimation) 國立台中第二高級中學龔雍任實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

植物生長受到自然環境之影響甚大,各種影響因子中,溫度對於植物生長與分佈扮演相當重要的角色,;   一般氣溫於零度以下時,植物之生長活動性均減退。低溫的環境可能造成細胞代謝的減緩,影響生長,更甚者若氣溫在零下的環境,還會造成細胞內水分凝固,造成細胞死亡。不過經過長久演化後,植物已經衍生出許多抗寒的機制。

植物對低溫之適應抗力主要依賴細胞原生質,其能避免低溫引起的凍害,且發生強化(hardening)現象,此為溫帶地區之二年生及多年生植物所具有特性之一,且是一種馴化的過程。可以利用人為的操作造成強化,作法是先將植物置於低溫冷凍或乾旱(drought)狀態數小時便可獲得,例如甘藍及紫花苜蓿。由氣候因子造成的強化除了低溫以外,尚有短光期亦能促成,其中可能有光敏素的參與。強化現象發生期間,細胞的原生質黏度降低,可溶性蛋白質以及糖類含量增高,兩者均會導致組織的冰點下降;而強化的程度,因不同種類植物對於環境適應性而迴異。

許多植物需要先經歷一段非零下的低溫,才能產生抗凍的耐受性,此過程稱為冷馴化(cold acclimation),   包含許多代謝的改變或表現特定基因。目前已有許多種冷誘導基因被發現,大部分都是RAB/DHN/LEA family的蛋白質,也有部分冷誘導基因是酵素蛋白的模版;低溫訊息如何引起被植物體接受且產生強化反應目前還不很明瞭,但是目前證據指出冷馴化的現象可能與冷誘導鈣離子流動有關。誘導出的蛋白可能與各種細胞中的功能有關,包括對寒冷的抵抗性、保護葉綠體,或是促使生化反應適應低溫。以LEA蛋白為例,當植物面臨缺水或凍害的壓力時,植物會累積late embryogenesis-abundant(LEA)蛋白,而LEA可以在缺水(dehydration)的狀態下保護細胞,而在蕃茄葉以及根部可發現le25基因,當缺水或是ABA累積時便會表現,產生LE25蛋白。用酵母菌做測試,此種蛋白具有抗凍的作用。

零下冰凍的溫度會導致細胞溶質濃度的增加,主要是增加糖類以及胺基酸的濃度,例如Proline、arginine、aspartate、glucose和fructose。先做乾旱馴化或冷馴化可使植物呈現冷強化(cold-hardening)的現象,可以 促進超冷現象(supercooling)的臨界溫度下降,尤其在葉以及芽的部分。

目前的研究指出,ABA可刺激增強抗寒、抗熱、抗鹽的耐受性,而不需經由冷馴化造成強化的現象,   例如在煙草植株中,ABA可作為一個傳遞者(mediator),促使細胞增加耐受性。 北落葉樹和一些樺樹、山楊、柳樹,可以在接近極地的環境中生存,而這裡通常都是低於零度的環境。       植物在各時期的抗凍能力不同,尤其在生長時期的組織其抗凍能力通常不佳,因此這裡的植物若在夏季或    春季等生長季節遇到霜降也是會死亡;但若是其枝幹有經過冷馴化(cold acclimated),便可以在-196℃的       環境下生存。

木本植物的冷馴化有兩個重要的過程:(1)短日照,(2)初次降霜。

秋天時,在葉子掉落前植物生長的速率便會下降,這是因為秋天的日照為短日照,而經由光敏素(phytochrome)感知並傳遞,開始馴化時,葉片會開始合成馴化(或強化)所需的物質,並傳遞到將要越冬的枝幹內,而其中確實的步驟目前不明,只知道有ABA的參與。馴化的第二個時期是當越冬時枝幹感受到低溫後便開始,例如第一次降霜,在這個時期,許多代謝物質都改變,組織內有機磷的濃度升高,澱粉轉換變成糖類,以增加組織的滲透壓以及降低凝固點,原生質體內合成並累積糖蛋白,以抵抗缺水的現象。

目前有研究指出氮肥的施加與果樹的冷馴化具有正相關,例如酪梨與梨子,但是也有一些植物與氮肥無關。

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在野外可以自然生長並繁衍後代的植物可分為原生種植物及歸化種植物兩類。原生種指原本就土生土長在本地的野生植物,而歸化種則指野生化的外來種植物的總稱。歸化種指原來並不生育在本地的植物,後經人為有意或無意地引入,在不知不覺中野生馴化者;『歸化植物』也可稱為『馴化植物』,或『野化植物』。另外在歸化種植物中有若干種類在野外的生長非常旺盛,已入侵到其他原生植物的生態空間,嚴重影響到當地生態平衡者,特稱為入侵種植物。 歸化植物例如:布袋蓮、馬纓丹、香澤蘭、紅毛草、倒地鈴、大王椰子、黃椰子等 參考資料 http://www.ktes.mlc.edu.tw/~plant/grade10.html


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