第五章 農科
一、緒言
農科的範疇涵蓋農、林、漁、牧及食品等五大產業。研究學門包括農藝與園藝學、農機及農工學、植物保護、土壤、農化與環保、森林與水土保持、漁業科學、畜產及獸醫、食品及長期生態研究等學門。
主要研究機構包含中研院生物農業科學研究所籌備處、台灣大學農學院、中興大學農學院、海洋大學水產學院、屏東科技大學、農業試驗所、林業試驗所、水產試驗所、畜產試驗所、養豬科學研究所及各改良場。
在研究人力方面,中研院投入共計11人;而各大學校院農科專任教師共計984人,詳見表2-5-1。八十九年度國科會參與農科專題研究計畫共投入人力1,852人次,經費新台幣549.98百萬元,計畫數711件,詳見表2-5-2。
二、現況
八十九年度國科會及中研院投入農科研究計畫之內容及重要成果如下︰
(一)農藝與園藝學門
1.作物生理
探討銅離子與銨離子累積過量時導致水稻切離葉片累積脯胺酸之機制,結果發現,銅離子所誘導之脯胺酸累積與酵素(P5CR及OAT)之活性增加有關;對水稻發育期內貯藏性蛋白質之圖譜與生理背景加以歸類,發現不同品種有明顯的差異,且受溫度之影響;對於水稻低溫耐性基因構造與功能之研究顯示,這些基因可能參與水稻幼苗受離層酸(ABA)調節所產生的低溫耐性;抗氧化劑對蛋白質氧化的影響研究,發現添加各種抗氧化劑對毛豆種子發芽並無明顯影響,但種子添加抗氧化劑可減緩儲藏期間蛋白質氧化程度,惟對蛋白質活性則無作用;以多效
處理甘藷,若遭遇淹水逆境時,抗氧化酵素及抗氧化物均明顯提昇。
2. 生產技術
草坪植物之水分生理與灌溉指標研究,顯示作物水分逆境指數有其應用價值;潮汐灌溉及椰纖對綠巨人白鶴芋生長之影響研究,發現在低氮情況下,潮汐灌溉可部分解決椰粉保肥力不足之問題;在使用椰粉取代泥炭苔之同時,配合潮汐灌溉系統,可獲得更佳之效果;彩色海芋種球儲藏溫度對開花能力之影響研究,結果顯示彩色海芋之最適儲藏溫度為15℃,在此溫度下儲藏3個月可確保海芋種球能順利開花;萵苣種子之發芽情況試驗結果指出,欲提高高溫下萵苣種子發芽情況,必須提昇其種子的抗氧化活性,以降低抗氧化作用;萌爆處理後之超甜玉米種子,不適合儲存於25℃下,但10℃或-80℃下儲存種子能保持其品質,顯示耐儲性應與種子在萌爆時期與抗氧化反應不佳有關。
3.遺傳育種
台灣野生大豆系統分化之研究,指出台灣野生大豆確實與其他地區野生大豆有相當大的差異;以基因表現差異分析技術探討玉米雜種優勢之遺傳機制顯示,在相同自交系不同植株間之m-RNA層次上,仍有許多差異存在;隨機擴增多態性DNA(RAPD)分子標誌分析法在空心菜品系的鑑定及遺傳分析方法,可廣泛應用在育種、品種保存及鑑定上。
由多花型菊花「紅美人」等7品種之葉片誘導之癒傷組織,在繼代至再生不定芽之培養基約1∼2週,再以r射線照射;經培養再切取不定芽育成扦插苗,發現有些品種有變異株出現。
4.生物技術
以基因槍轉殖東方型香水百合基因,發現有少數百合確實具葡萄糖醛酸酶(GUS)0.7
kb的聚合酶鏈鎖反應(PCR)產物,經雜合反應也有植株偵測到GUS DNA之訊號;對香蕉後熟之乙烯受體cDNA的選殖分析研究,發現在果肉部分並無明顯差異;基因組雜交分析,顯示乙烯受體基因為一多基因家族;癒合組織及細胞培養所合成次級代謝物脂多醣體的變化研究,發現低濃度![]()
丁酸(Indole-3-butyric
acid)處理下,細胞會合成核心寡糖及一個單位的ο-抗原因子;高濃度時,細胞能合成不同單位的多醣鏈接到ο-抗原因子上,形成高分子量的巨型因子。
火鶴花及白鶴草體胚發生之研究確定,火鶴花盆花品種粉紅貴族(pink aristocrat)及白貴族(white aristocrat)之葉片培植體可以誘導癒傷組織的形成,培養基中低酸銨(NH4NO3)及暗處理,可影響形成率。
5.生物統計
探討利用分子遺傳標誌資料進行數量基因座位置圖(QTL mapping)的理論與實際應用的問題,協助生物學者發現並利用QTL 改善生物性狀。寄主-病原其演化模式下的平衡穩定性之研究,考慮單基因座的單倍體病原和二倍體寄主間的演化模式,其各有2個等位基因採用基因對基因(gene-for-gene)相互作用,結果顯示,模擬與分析結果一致。
6.景觀與造園
在台灣原生觀賞草之研究上,挑選出適合台灣環境生存,並具有水土保持及生態保育用之觀賞草類,可多方面運用於景觀設計及生態設計上。
(二)農機及農工學門
1.農業水文
提出區間數模糊線性規劃方法,推求未來在氣候變遷下之最佳蓄水容量;以自組性模糊控制模式分析石門水庫放流量之操作;建立類神經模糊推論模式,簡化模擬水文系統之複雜性;在多孔體表面,計算非極性液體經由蒸發,以補充液面損失之蒸發散量;分析懸浮泥沙淤積之過程及區域分布。
2.生態水力
建立礫石河床鮭魚卵存活率之分析模式,評估鮭魚卵在不同水力沖刷情況下,其存活率之風險;以銅礦生成及轉變之氧化還原半反應與水流之關係,闡明地化、生化反應與地下水流自組反饋之行為。
3.水資源
建立石門水庫流域降雨逕流串聯條塊序率模式;推演具自我相似性之高斯馬可夫模式模擬暴雨事件之降雨歷程;應用透地雷達量測水庫泥沙淤積物之分布;以多目標與多變數進行屏東平原地下水質監測站規劃;發展限制速率脫附抽水模式整治含水層污染物。
4.設施環境
推導並評估畜舍環境氣懸粒分布、通風率及空間尺寸為函數之氣懸態臭氧暴露分析;分析貨車行駛時振動與貯藏溫度對康乃馨切片品質;量測焚化爐體內之畜牧廢棄物之顆粒、溫度、亮度及爐溫變化,提高焚化處理生質廢棄物之效率。
5.農業機械化
發展自動化無人操作之行走施藥機;利用國產之單軸擠壓機設計可生物分解之包裝填充材料。
6.農業自動化
以近紅外線及影像處理技術建立水稻品種之鑑別模式;以超音波探頭結合萬能試驗機,測試施力與超音波之關係;探測紅外線光譜變化與青椒及小番茄之生長變化;應用機器視覺技術,做為蝴蝶蘭之品質分級;建立超音波波速衰減特性,以檢測液體食品之黏度。
(三)植物保護學門
1.昆蟲學研究
(1)昆蟲分類:應用型態測量學於潛蠅科昆蟲系統之分類,完成台灣產花天牛亞科之分類體系。另完成台灣索翅繭蜂亞科之分類(脈翅目:小繭蜂科),共20種,其中一個為新屬。
(2)生態行為:完成欒樹圓尾蚜之生態及多態型調控之研究,建立完整資料;對相反應曲線的研究,藉由腹部顯微手術及組織切片法,證實德國蜚蠊活動行為日週律動的調率器位於視葉,而聲音之干擾,對德國蜚蠊活動行為週律動的表現影響不大,對雙紋姬蠊影響則較明顯。
(3)果蠅:利用紅果蠅與其同胞種輝顏類果蠅能成功雜交的特性,驗證階段性染色體進化,推測在進化的過程中第一次的性染色體癒合,可以在族群中留存很長的一段時間,直到發生第二次性染色體癒合,其後選汰力就會促成兩個癒合型染色體在族群中發生固定化。
(4)昆蟲病毒:黑角舞蛾核多角體病毒與寄主相關的基因 gp 64、hel 和 polh 等3個基因之選殖定序已完成,其表現時序及在寄主上扮演的角色確認中。此外,利用含有細胞自戕抑制因子基因缺失的昆蟲桿狀病毒,選殖含有整組病毒基因的轉殖細胞,經延長期的多代培養,病毒仍能潛伏感染。
(5)抗蟲機制:甘藷胰蛋白酵素抑制素轉殖於水稻後,檢定其對瘤黔螟蟲抗蟲之效果,只能使害蟲體重下降、發育期延長,顯示可能因轉殖株之抗蟲蛋白表現不足所致。
2.植物病理學研究
真菌分類研究方面,調查鑑定與分類台灣產子囊菌,發現4新種及7新紀錄種;絲孢綱真菌分類,共鑑定40種,包括26種為台灣已知種,12種為台灣新紀錄種及2種為世界性新種;闡明松材線蟲之內部寄生菌Esteya vermicola寄生之過程及侵襲蟲體之方式;以分子病原菌族群變異分析、遺傳技術分析台灣灰黴病菌族群,結果顯示,田間族群具有相當高的同源性,可能與此菌在田間多以無性生殖產生後代有關。
(1)病害防治:分離培養金線連基腐病菌,並鑑定為3種腐黴病菌(Pythium spp)所引起,可使用亞磷酸為防治藥劑,而由金線連根圈機質所分離之拮抗真菌亦有抑菌作用。
(2)抗病作用:菜豆細菌性斑點病菌產生的過敏原蛋白質(hairpin),會引起多種植物的過敏反應,此基因已被轉入特定作物的根圈及葉表上具族群競爭優勢的菌株,藉以探討誘導抗病性之機制。
(3)病原菌之分子生物學研究:選殖出花生簇葉病病原菌質體RNA聚合酵素(Sigma factor)基因,發現菌質體中,可能有3個近似於其他真菌、細菌 rpoD 之Sigma factor基因。
(4)病毒研究:胡瓜嵌紋病毒之衛星核酸可忍受有限之序列刪減或插入,其突變位置對複製能力有不同之影響;西瓜銀斑病毒在栽培作物西瓜及冬瓜上之生態分布有詳細資料;分離並完成鑑定洋桔梗上之番茄斑萎病毒。
(四)土壤、農化及環保學門
1.土壤及環境保護研究
玉米─水稻輪作系統下,有機質處理對土壤生態環境較有利,玉米產量與化肥區相當,氮素收穫指數較高;利用硫磺及硫酸均能有效降低石灰層土壤之酸鹼值,且硫酸鋁之中和反應較快;台灣西部牡蠣之調查,有機錫以雌雄同體之含量最高;白紋方蟹在八斗子長潭里受垃圾劑之研究,對映異構物對膽鹼酸的抑制有顯著差異;利用植物復育法及新合成物移除土壤重金屬;應用地理統計連續模擬方法,推估土壤性質之空間分布,並以陽明山國家公園為例,建立空間變異模式。
2.農化分子生物研究
誘導出青菜花老化之相關基因,證明甘藷塊根中,澱粉體內澱粉磷解酶與澱粉合成作用扮演的重要角色,並純化甘藷塊根磷酸酶、水稻蔗糖合成酶、蔗糖轉化酶及抑制因子;在大腸桿菌中表現之水稻蔗糖合成異構酶修飾結構(RSsS1),進行酵素結構與功能關係之探討。
3.環保及農化微生物技術
以大腸桿菌為宿主及質體(pUC19)為選殖載體,選出原生質體融合技術育種而得之構成性膽固醇氧化酶;完成利用假單胞菌屬(Pseudomonas luteold)去除染整廢水之脫色之功效及大腸桿菌的分解質體(ClpYQ)基因表現之研究。
(五)森林與水土保持及生態學門
1.林學研究
利用過去20年之航照,發現關渡溼地之植物社會,由以鹼草與蘆薈為優勢的草澤,轉變成目前以水筆仔與蘆薈為優勢的林澤;台灣油杉天然分布於坪林與大武二地;台灣油杉之年平均胸徑生長量差異很大,在0.2∼0.63公分之間,大武30林班地與41林班地之胸徑結構成反J型分布。
選殖具有高量紫杉醇的細胞系,發現來自母樹扦插苗的癒合組織紫杉醇含量較來自種子苗高;黑暗培養可促進紫杉醇生產,並選出生長快且紫杉醇含量高的優良細胞株。
2.林產研究
分析取自大湖工作站之台灣櫸直立樹幹,縱向表面解放應變可達3,900με,表面引張生長應力則高達390kgf/㎝2;生長應力高,易造成板林心裂並發出巨大之開裂聲,造成木材利用率之嚴重下降;由縱向壓縮試驗,結果顯示試林之縱向壓縮強度隨比重之增加而增大,反映出木材強度與比重之正相關關係;配合乳膠使用之澱粉為樹藷時,所得塗料液之保水度遠較醋酸酯化者為佳;丙烯基化木材均可使木材重量增加;不飽和聚酯樹脂以苯乙烯單體為不飽和聚酯塗料,將與硝化纖維素摻合調配成PE-NC semi-IPN5 塗料,可大幅延長可用的時間。
柳杉心材在光與氧的作用下,材色會由紅褐色朝藍綠色改變,水分則使心材明亮度下降,深色化;台灣杉心材之抽出物中具有最佳抗細菌、抗腐朽菌等生物活性,與精油主成分cadinane化合物之含量有關。
3.水土保持學研究
應用Gulph滲透計調查福山試驗林土壤飽和水力傳導性之特性,結果指出,1號集水區水力傳導度在山頂區域介於1.5×10-4 ∼1.85×10-4 cm/s、山腹區域為8.6×10-4 cm/s、山谷區平均為18×10-4 cm/s;福山集水區平均水力傳導度大小依序為山谷>山腹>山頂。
秀姑巒溪河谷內之沖積扇皆不穩定,因地殼抬升作用扇面脫離造扇溪流影響範圍之切割扇,河谷沖積扇材料來自易風化成黏土質之岩石,適植水稻田。
泥岩裸露面積從每年平均162 ha(民國六十八∼七十六年間)之增加率,激增至734 ha(民國七十六∼八十六年間),泥岩裸露坡面為台灣年沖蝕最嚴重之地區。
(六)漁業科學學門
1.生理:三丁錫對花身雞魚細胞膜產生毒性;文蛤較喜愛微酸環境;野生烏為海域重金屬污染生物指標之一;淡水長臂大蝦在低溫下,可促進糖解作用並經無氧途徑提供能量。
2.養殖:誘發牡蠣三倍體;分離培養石蓴原生質體,並進行種子化;改善點帶石斑魚苗之產量;以自然交配、人工精莢移植等方法進行經濟蝦類之遺傳育種。
3.生技:完成斑馬魚arnt基因的cDNA選殖,並分析水產生物之MTSN基因。
4.營養:瞭解吳郭魚維生素C的添加與維生素E作用;探討鮑魚、馬口魚之最適蛋白質量及脂質。
5.生態、分類:調查北部沿海細菌之多樣性;以聚合酶鏈鎖反應(PCR)技術在野外判定骨藻的生長狀況;完成台灣淡水域的蝦、蟹類、十足類之分類;解析太平洋海域平滑白眼鮫親緣關係;比較台灣及歐洲牡蠣之遺傳結構。
6.資源、漁撈:研究西太平洋大目鮪生殖生物學,估計東部海域深海狐鮫資源;以聲光遙測評估棉花峽谷總體生物量及分布特性。
7.魚病:建立施用抗生素羥四環素於草蝦之方法;添加多醣類增進草蝦抗病毒WSSV之感染;建立類黃頭病毒診斷技術;研究傳染性胰臟壞死病毒與弧菌成分對石斑魚致病之機制及水生氣單胞菌株對虹鱒之致病機制。
(七)畜產及獸醫學門
1.畜產科學
完成降低異種器官移植排斥反應之基因轉殖豬生產,轉殖豬器官將更適合人類異種器官移植;評估乳鐵蛋白基因轉殖豬乳腺所表現的重組豬乳鐵蛋白,有利於仔豬之育成;維他命E添加飼料對鴨蛋中鹼性燐酸激酵素(EPA)含量之變化並無顯著影響,對鴨蛋保存時並無不良影響;發現童子雞脂肪酶活性於出殼當天最高,而土番鴨之脂肪酶活性則以出殼後3日齡時最高,進食後則開始下降;證實鴨蛋黃在60天發酵期間,硬度下降,蛋黃總含氮量並無明顯改變,游離脂肪酸則增加;光照對白羅曼鵝生殖季節的影響研究,顯示11.5L長光照期適於用以誘發鵝之生殖季節。
2.獸醫科學
發現文蛤淋巴球會受到外來抗原激活,而顆粒球則為重要細胞性防禦因子;證實維生素E可增強巨噬細胞之吞噬能力,若用脂多醣(LPS)合併處理,則可促進淋巴球增生;研發包括酵素結合免疫吸收測定法(ELISA)、電子顯微鏡(EM)及反轉錄聚合酶鏈鎖反應(RT-PCR)技術;完成抗家禽里奧病毒蛋白質Sigma NS單原抗體製備、抗原決定位之鑑定及其功能區分析;建立用豬作心臟血管疾病研究的動物模式;利用基因轉殖鼠評估HSP 90是否和耐熱有關,結果顯示,HSP 90之功能並非顯現在抗熱之能力上;用第一代肥厚心肌(HCM)豬進行近親繁殖,剖檢時均可見明顯心肥大及不同程度的纖維化,可進一步提供驗證HCM豬群的遺傳模式。
(八)食品學門
1.食品化學
對芋澱粉之分子結構分析,發現水田耕種所得的樣品澱粉比旱田耕種者有較高的直鏈澱粉含量;靈芝的多醣類分子量經分析鑑定後,分別為1.48×106、1.18×106及4.92×104 道爾頓(daltons);使用免疫親和式層析法,可分離純化並得到高回收率的豬血漿丙型球蛋白;利用乙二醇幾丁酶質及螢光劑(CFW),可建立幾丁酶質活性的靈敏測定方法。
2.食品微生物
篩選出能分泌耐鹽性蛋白酶之麴菌,應用於醬油的製造;選擇適當的雙叉桿菌、乳酸菌和適當的培養條件,可生產發酵豆奶,雙叉桿菌不影響乳酸菌的生長,但雙叉桿菌之活菌數會因乳酸菌之影響大幅下降;國內因腸炎沙門氏菌引起的食物中毒事件中,PFGE X3S3N3型為重要亞型及重複發生之流行菌株;以核酸聚合酶鏈鎖反應製備之抗凍蛋白DNA,可應用於低溫冷凍食品;利用嗜酸酵母菌,可去除去鈣蝦殼之蛋白質及分離幾丁質;添加適量酒精,具研發低鹽化發酵技術之潛力;選用適當的酵母菌及培養條件,可同步生產蝦紅素及寡果糖。
3.食品安全及營養
發現花生油油煙具多種致突變性的成分、花生膜之乙醇萃取液對亞麻油酸具最大的抗氧化性、不同溶劑的何首烏萃取物具抗氧化的特性、大豆中所含的異黃酮具預防心血管疾病的效果、幾丁聚醣具降低血膽固醇的作用,及糙薏仁具降低血糖和血膽固醇的作用。
(九)長期生態研究
國科會補助部分包括物質與能量收支、生物動態及動、植物間之關係。
1.福山:颱風是此區森林生態系最主要的干擾或控制因子,不過真正會造成林冠發生大量變動的颱風干擾則非每年發生,林冠的完全恢復亦需相當年數,此區的林下光度相當高,對於林分結構、更新與營養鹽的收支均有很大的影響;由於雨量極高與坡面地中逕流的發達,養分保存機制主要是依靠植群的吸收;生物動態的研究包括白蟻的分布、哺乳動物與植物之互動及水生動物生態等;利用群團分析所建立的景觀分類模式,可為生態調查與樣區之依據。
2.關刀溪:由於九二一地震的影響,有大量的崩塌與地滑發生,植被亦遭受極大的破壞;試驗區內的溪流於地震後亦乾枯,顯然是地層被破壞,地中滲漏增加所致;兩棲類如蛙類的棲地改變,數量減少很多;3種不同林分穿落水與幹流水的分析,顯示天然林與次生林較杉木林對雨水有較高的中和能力;全年枯落物以天然林為最高,次生林次之,而杉木林則低許多;食性分析,顯示無脊椎動物,尤其是直翅目的灶馬是食肉目與食虫目哺乳動物主要的食物來源。
3.南仁山:植群研究方面,將植物社會與地形相配合區分出4種生育地類型─背風型、溪谷型、迎風型及中間型;不同地理位置受東北季風影響的程度不同,而形成獨特的植被壓縮現象;整個樣區,大多數的種類是呈群聚分布,在各個生育地中則呈隨機分布的種類增加很多;土壤性質則與地形是否穩定有很大的關係;地形穩定、植被覆蓋良好的地區,會形成厚育濕潤極育土,反之則多為弱育土;鳥類群聚並未呈現海拔壓縮現象,迎風坡的鳥類數量較背風面低,可能與果實量的多寡有關。
4.塔塔加:在水文與能量收支方面,設置2個氣象站;森林植被之蒸發量約占全年雨量之20%;雲杉、冷杉及鐵杉3種針葉樹的光合作用均在7∼11月為最高;土壤含水量與有機質含量的多寡是造成區域間變異的主因;草原土壤易分解性有機質比率高於森林區,具較高之代謝循環速率,土壤酸鹼值PH均低於5,故銨態氮含量遠高於硝酸態氮;小型哺乳動物方面,以穿越線調查,森林與草原交區之物種組成與多樣性指數均高,反應生態交會帶之特性;兩生爬蟲類對溫度因子的反應,經過實驗室控制的生理試驗,顯示冬季菊池氏龜殼花的溫度選擇偏好顯著低於赤尾青竹絲,但在夏天,則菊池氏龜殼花、龜殼花與赤尾青竹絲三者的溫度選擇偏好並無顯著差異。
(十)中研院生物農業科學研究
1.作物改良及植物生物反應器之研究
獲得可耐冷並抗旱與可耐高溫的轉殖番茄植株及子代;以多基因轉殖技術研發抗多種病原菌之番茄品種,獲得單一或多個抗病基因之轉殖番茄植株;獲得含病毒鞘蛋白基因之文心蘭轉殖植株;加強測試能延緩菊花老化的生化或生理處理方式;發現蝴蝶蘭花朵老化過程中,系統II乙烯合成可能受蛋白質磷酸化及去磷酸化的調控;分離出矮牽牛花的苯基苯乙烯酮合成酶(chalcone synthase)、苯基苯乙烯酮異構酶(chalcone isomerase)及二氫黃酮醇還原酶(dihydroflavonol-4-reductase)基因,並將這些基因轉殖入植物中做測試;獲得含人類細胞分裂素基因之轉殖水稻,正進行蛋白質分析工作;建立用於抗逆境、抗病害及與微生物共生等植物基因體研發工作之DNA微陣系統。
2.動物DNA疫苗之研究
在口蹄疫DNA疫苗方面,研發在小白鼠之成鼠身上用口蹄疫病毒為攻毒之測試系統,並以此模式證實注射VP1-4及分泌性VP1基因可使老鼠產生抗體,幫助清除血液中之病毒;證明兩種淋巴細胞因子DNA輔助劑對促進中和抗體製造的正面影響;得知以病毒之分泌性殼蛋白與非結構性蛋白基因同時注射之老鼠,皆可產生抗非結構性蛋白之抗體。
在呼吸與生殖管道疾病病毒方面,發現將病毒主要外套蛋白(ORF-5)DNA疫苗接種在豬身上時,搭配白血球因子基因佐劑的使用,能有效地增強DNA疫苗的效果;建立檢測含有CpG結構的人工合成寡去氧核醣核酸(CpG-ODN)的方法,篩選出對豬周邊血液單核細胞(PBMC)有強烈刺激增生作用的CpG-ODN,並發現CpG結構前後的核酸序列會影響豬PBMC增生和珈瑪干擾素(IFN-r)的分泌。
在魚用疫苗研究上,使用大腸菌量產魚感染性胰臟壞死病毒 (infectious pancreatic necrosis virus,IPNV)及神經性壞死病毒(nervous necrosis virus,NNV)之VP抗原以製造疫苗,經注射實驗用老鼠及魚,證明安全,並可促進被免疫之動物體內製造高量之中和抗體;利用豐年蝦發展雙層生物包埋的口服性疫苗新方法,可應用到病毒性、寄生蟲及毒素的疾病上。
3.飼料及環保酵素之研究
將數個從反芻動物瘤胃中分離出之纖維素分解酵素基因技術轉移至產業界;利用蛋白質工程技術獲得提高熱耐受性及比活性之截短型1,3-1,4-E-D-葡聚醣酵素,於90℃處理10分鐘,可回復80%之原活性,於90∼100℃處理30分鐘,可回復大於55%之原活性;利用定向演化方法,篩選出耐熱之葡聚醣酵素、植酸酵素突變體,及耐鹼之木聚糖酵素突變體;利用基因定位突變,鑑定出參與1,3-1,4-E-D-葡聚醣酵素之催化及影響熱耐受性之胺基酸殘基。
4.中藥之研究
建立系統化藥用植物粗萃取物之製備、分劃及單一指標成分鑑定分析系統。採用以生物活性為基準之分劃策略,將粗萃取物經不同極性溶劑分劃,獲得比原粗萃取物生物活性強之強化分離部分;利用質譜、紅外光光譜與一維及二維核磁共振光譜等分析技術,分離、鑑定出金線連之指標成分及超過20個純化合物;完成金線連、山藥總萃取物及分劃萃取物,有系統地試驗及評估對人或老鼠癌細胞株之抑制或促進增生作用,並發現經進一步分劃之金線連萃取物比總萃取物對癌細胞具更顯著之毒殺作用,且證實金線連是經由細胞凋亡途徑造成癌細胞死亡。
在調節免疫功能之評估方面,研究結果顯示,單核球(monocytes)分化成未成熟樹突狀細胞(dendritic cells)的能力會被某山藥萃取物所抑制,而共同加入脂多醣類(lipopolysaccharides,LPS)與山藥萃取物並不會影響樹突狀細胞的成熟過程;在成熟樹突狀細胞活化T細胞的過程中,T細胞之增生能力會因某山藥萃取物之加入而降低。
三、展望
1.農藝及園藝學方面,將研發及引進生物技術、生物化學及細胞生物學等生命科學之新知識及技術,以開發新的農業生物資源,創育及培育新的有用作物。
2.農化、土壤及環境研究方面,將研究微生物及農作物之生化代謝及酵素特性功能、土壤與環境生態特性及生物復育等,以對作物、土壤、環境及微生物化學有深入探討。
3.農機及農工研究方面,為因應加入世界貿易組織的強烈競爭壓力,我國農產品急需降低生產成本、提高生產效率,農業自動化工程乃為未來的研究重點。在農業生產及總體水資源分配使用上,尋求適當之平衡,是未來重要的研究課題。
4.植物保護方面,發展非農藥之病蟲害生物防治法、培育抗病蟲作物及其他耕作防治法等為研究的重點。
5.林業研究方面,為達成生態保育、資源永續利用及環保等目標,需整合國內現有研究人力,構成完善研究網路,才能解決國際性的林業問題。
6.漁業科學方面,未來應包含基礎理論科技與產業應用技術的研究,使兩者能平衡發展,減少魚發生病變,並落實至產業界,促使漁業產業之持續成長。
7.畜牧研究方面,藉由畜禽遺傳及育種之研究,加速品種改良;利用基因轉殖、胚胎移植等技術,使國內畜禽育種與應用邁入另一嶄新紀元。未來獸醫研究的範圍,由僅對供應肉類來源的家畜禽的防疫工作,擴充到對水生、伴賞與野生動物的防疫保健,及肉類衛生的檢驗等;而人畜共通傳染病的防疫與資源保育、生物醫學研究及實驗動物的開發等,均為未來必須重視的課題。
8.食品科學方面,涵蓋基礎科學與應用研究,並涉及動物、植物、微生物及醫、農與工程等學門。