生態農業：農業溫室氣體減量【生命科學系/黃盟元副教授】
| 論文篇名 | 英文：Photosystem II efficiency in response to diurnal and seasonal variations in photon flux density and air temperature for green, yellow-green, and purple-leaved cultivars of sweet potato [Ipomoea batatas (L.) Lam] 中文：光度和溫度的日及季節變化對綠、黃綠及紫葉品種甘薯 [Ipomoea batatas (L.) Lam]光系統 II 效率之影響 |
| 期刊名稱 | PHOTOSYNTHETICA |
| 發表年份,卷數,起迄頁數 | 2024, 62 (1): 116-125 |
| 作者 | Jiang, J. Y.; Wang, C. W.; Chen, C., I; Chen, C. I.; Chen, C. W.; Wong, S. L.; Chen, S. P.; Huang, M. Y.(黃盟元)*; Weng, J. H. |
| DOI | 10.32615/ps.2024.007 |
| 中文摘要 | 本研究在探討光子通量密度 (PPFD) 和氣溫的日變化及季節變化對三種不同葉色甘薯光系統 II (PSII) 效率的影響：綠葉 (G)、黃綠葉 (Y) 和紫葉 (P)。這些品種在全日照環境中，測量時間從11月到次年3月。暗適應狀態下的 PSII 光化學最大量子產率 (Fv/Fm) 顯示出黃綠葉 (Y) 在黎明前對低溫的敏感性最高，依次是綠葉 (G) 和紫葉 (P)。暗適應與光適應狀態下 PSII 光化學量子產率 (ΔF/Fm') 的下降與 PPFD 的增加呈相關，回歸斜率順序為 Y > G > P。在高光照和低溫時，Fv/Fm 值偏離了回歸線，差異大小為 Y > G > P。這些結果顯示，在 PSII 效率上黃綠葉品種對強光和低溫的敏感性最高，其次是綠葉和紫葉品種。 |
| 英文摘要 | This study aimed to investigate the impact of diurnal and seasonal variations in photon flux density (PPFD) and air temperature on PSII efficiency in three sweet potato leaf-color cultivars: green (G), yellow-green (Y), and purple (P). The cultivars were exposed to full sunlight and measurements were taken from November to March. The maximal quantum yield of PSII photochemistry for the dark-adapted state (Fv/Fm) indicated Y's increased sensitivity to low temperatures at predawn, followed by G and P. Both quantum yield of PSII photochemistry for the dark and lightadapted state (ΔF/Fm') depressions were correlated with increased PPFD, with regression slopes in the order of Y > G > P. On high-light and low-temperature days, Fv/Fm values deviated below regression lines, with differences ranked as Y > G > P. These findings suggest that Y exhibits the highest sensitivity to high light and low temperatures, followed by G and then P in terms of PSII efficiency. |
| 發表成果與本中心研究主題相關性 | 這個主題與永續發展有著密切的關聯，尤其是在農業和環境管理的領域。以下是其關鍵的關聯點： 農作物生產力與適應性：本研究探討不同葉色甘薯品種對光子通量密度和氣溫變化的光系統 II (PSII) 效率反應，有助於了解這些作物在不同環境條件下的生長表現。隨著氣候變遷，全球氣候變化將影響作物的生長條件，通過研究這些品種在不同光照和溫度下的適應性，農民可以選擇更適合當地氣候的品種，以確保糧食安全，這與永續農業密切相關。 氣候變遷與作物耐性：研究揭示了甘薯品種對高光照和低溫的敏感性，這對於應對氣候變遷至關重要。通過了解哪些品種在極端天氣條件下能夠保持較好的生理性能（如光合作用效率），可以幫助選擇出對環境變化有更強適應力的品種，從而提升作物抗逆性，降低因氣候變遷帶來的風險，促進糧食生產的可持續性。 生態保護與資源利用：透過優化農作物的光合效率，可以提高資源利用效率，減少對水、肥料和農藥的需求，從而減少對環境的負面影響。這有助於保護生態系統，同時也能提高農業的資源永續性，減少對土地和能源的壓力。 糧食安全與營養供應：甘薯是全球重要的糧食作物之一，特別是在貧困和糧食匱乏的地區。如果能通過對不同品種的研究，培育出對環境更具適應性的甘薯品種，就能提高這些地區的糧食供應穩定性，促進糧食安全，這是永續發展目標中重要的一部分。 綜合來看，這項研究為可持續農業的發展提供了科學依據，特別是關於作物如何應對環境變化的機制，從而推動糧食系統在氣候變遷中的韌性和可持續性。 |
