生物體內有許多的生理代謝物都含有磷元素，因此31P-NMR 光譜學已經成為一項研究生化的利器。磷化合物相較於氫及碳有其特點，例如，在含磷的化合物中常只有一個磷核，所以磷譜與氫、碳譜比較起來光譜的解析複雜度較低，較容易指認。此外，存在自然界中的磷，NMR 敏感的31P 占有100%的天然豐度。
本實驗研究芝麻種子在各個萌發階段的磷代謝，用萃取方式獲得芝麻種子不同發芽階段的含磷代謝物，然後分別記錄其液態NMR 磷譜。從液態31P-NMR 光譜既可以證實磷的代謝過程，還能定量觀察到不同磷代謝物的變化細節，特別是植酸和無機磷的互相轉換是本工作的主要內容。透過萃取種子和芽不同部位的樣品並記錄相應的光譜，我們還可以針對種子的胚根及胚軸及其他組織分別作特定部位的分析。此外我們也考慮了種子生長的環境變因，分別做了光照、黑暗、吉貝素(GA3)等等改變培養條件的不同實驗。這些結果對徹底瞭解磷代謝物在植物體內的流轉機制有重要參考價值。

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第一章 緒論1
第二章 NMR 儀器原理3
2.1 核磁共振光譜儀之發展3
2.2 核磁共振光譜儀之原理4
2.2.1 核磁現象4
2.2.2 Bloch 方程7
2.2.3 飽和(saturation)與鬆弛(relaxation) 9
2.2.3.1 縱向鬆弛(longitudinal relaxation) 9
2.2.3.2 橫向鬆弛(transverse relaxation) 10
2.2.4 固態核磁共振12
2.2.4.1 魔角旋轉(Magic Angle Spinning，MAS)13
第三章 種子生理學與簡介15
3.1 種子的構造15
3.2 種子的萌發和休眠15
3.3 影響種子萌發的因素18
3.4 植物生長與賀爾蒙20
3.5 芝麻種子的化學組成份24
第四章 植酸背景29
第五章 實驗材料與方法35
5.1 實驗樣品35
5.2 實驗儀器35
5.3 儀器參數35
5.4 樣品前處理36
第六章 結果與討論37
6.1 芝麻種子吸水的三個階段37
6.2 固態31P NMR 光譜39
6.3 液態31P NMR 光譜44
6.4 黑暗中芝麻種子的萌芽49
6.5 白光24 hr 照射下芝麻種子的萌發55
6.6 芝麻幼苗各部位分析59
6.7 以GA3 400 ppm 溶液培養64
6.8 吉貝素參與種子萌發的代謝67
第七章 結論69
參考文獻71
附錄75

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