植物學科

本研究以臺農57號(TNG57)、臺農71號(TNG71)及臺農73號(TNG73)甘藷作為研究對象，測量不同生長期葉片的抗氧化力是否有所差異，以及淹水逆境對於甘藷的耐受性與抗氧化能力之影響。結果發現生長期、淹水逆境皆會影響甘藷植株體內的類黃酮含量、總酚含量、清除DPPH與超氧陰離子能力，以及還原力等抗氧化指標高低，且推論品種亦可能是影響甘藷抗氧化能力的因子之一。在甘藷種植後120d(day)時進行淹水逆境處理，結果顯示塊根的含醣量、乾物率及澱粉含量皆無顯著的影響，推論甘藷植株在120d遭遇淹水後，仍能夠修復受損傷的部位。抗氧化能力受許多因子影響，其背後機制與相互影響的關聯性，仍待進一步探討。

減數分裂是育種的基礎，透過其中的遺傳重組可將連鎖的基因分離，以提供研究和篩選優良基因組合的機會。然而遺傳重組的數目在每一次的減數分裂中有天然的限制，也就是每一對同源染色體平均發生兩個互換，並且多位於染色體末端，這使得要尋找合適的遺傳組合成為育種時最耗時的步驟。在這個研究中，利用免疫螢光染色技術分析不同玉米品系間，減數分裂時遺傳重組發生的數目，了解多樣性的基因種源是否對遺傳重組的數目造成影響。結果發現其差異顯著，且品系間有分群的跡象，表示不同種源可能帶有差異性的重組調控相關基因，未來希望能進一步研究控制遺傳重組數目和位置背後的機制。

川七為藤蔓植物，以3.5~4小時週期逆時針迴旋盤轉，碰觸物體後即以該物體為支撐快速攀附生長，速率可提升達30倍之多。本實驗探究川七啟動向觸生長的生長素機制。活體(In vivo) X光繞射，發現川七莖體中含多量的IAA，以及較少活性極高的4-Cl-IAA及6-Cl-IAA，且生長素並非以分子的形態，而是串接成週期性排列的晶體形態存在。攀附後，頂芽增生109%的IAA及191%的4-Cl-IAA+6-Cl-IAA，激發快速生長，且較多數的4-Cl-IAA+6-Cl-IAA被輸送到莖的非接觸面，形成彎曲莖體，纏繞支撐體。pH值測量顯示非接觸面氫離子濃度較高，吸收光譜則顯示非接觸面含有較多擴張蛋白，利於細胞壁的延長。本實驗由分子層面了解川七受到機械刺激時，如何引發向觸快速生長以及不對稱性生長。

氣候變遷導致土壤鹽鹼化，影響作物生長，本研究探討鹼化對水稻的影響，觀察兩種水稻品系在不同 pH 值培養基下，地上、地下部生長數值，及轉錄因子OsGRF1、3、7基因表現差異。結果水稻在 pH 11處理下生長較差，顯示耐鹽的TNG67及鹽敏感的NB水稻在高鹼環境中生長皆被抑制。此外，在 pH 5、7、9及11中兩品系水稻葉綠素含量沒有統計的顯著差異。在基因表現上，TNG67水稻之OsGRF1 mRNA表現量高可能是導致其生長較高的主因，OsGRF3的表現幾乎不受影響，OsGRF7的表現量在兩品系中均在 pH 7時有最大值， 以上結果暗示OsGRF1在 pH 5~9與TNG67地上部生長呈正相關。

本研究主要是探討空氣鳳梨葉子作為清淨環境空氣和降低PM2.5濃度以及物理性微粒的功能。為了解空氣鳳梨的吸附能力，我們先測量空氣鳳梨的滯塵能力，發現高居室內植物滯塵能力第二名：其次是測量植株能否降低線香微粒濃度，發現其葉片具有減少懸浮微粒的能力，顯示其具有空氣淨化效果；猜測上述能力應與毛狀體結構有關，於是著手測量去毛後的吸附能力，得知毛狀體是影響吸附能力的關鍵。接著我們學習Image J操作，進一步了解空氣鳳梨在各部位的吸收能力及運送途徑。透過影像分析，推測微粒的路徑為葉基→葉中→葉尖。最後探討吸附微粒後植株與對照組的抗氧化能力，發現實驗組明顯降低，說明微粒會對空氣鳳梨造成氧化壓力並影響生理代謝。

作者利用不同肥皂與綠豆的關係來探討脂肪酸對植物的影響，藉由栽種的綠豆盆栽作為環境模擬因子模擬脂肪酸參雜在土壤後對於植物的生長情形、葉綠素、氣孔開闔率的變化。本研究顯示，不飽和脂肪酸含量高的肥皂會對於植物本體的生長情形造成較明顯的抑制，添加EDTA、CaCl2能修復肥皂對植物本體的生長情形的抑制。本研究自行開發「植物營養自動補充機」，使用 EV3作為控制程式，監控植物生長環境，以水質的三個變因做為監測對象：導電度計(µs/cm)、酸鹼值計(pH)、溶氧量(mg/L)，監控到水質低於下限或高於上限時，透過自動加藥方式 (EDTA及CaCl2 ) 做出相對回應，改變植物水質生長環境。未來進一步研究讓植物修復因肥皂水所造成的生長傷害。

俗話說「資源再利用，環境永常青」，本研究取樣淺焙及深焙咖啡渣與茶葉渣經過不同時間發酵後當作肥料進行白菜植栽顯示，白菜種籽較適合於酸性咖啡土中發芽，而茶葉渣土壤pH值相對較鹼，雖會延緩發芽，但因土壤富含營養，於成長後期更有利白菜生長，並以發酵2週土最佳。實驗中擇優取淺焙咖啡土與茶葉土混合當肥料，最佳可獲得比淺焙咖啡土高出5.17倍的成長。進一步讓白菜先於淺焙咖啡土發芽後再移植至全茶葉土，成長速率可達淺焙咖啡土的15.8倍。此外，富含鉀離子的茶葉土所種植的白菜能透過減少葉片氣孔數、使澱粉代謝，並藉由根部提前累積脯胺酸來應對滲透壓變化，以增加根系與葉片對抗鹽逆境與缺水的問題。本研究利用適化咖啡土pH值與茶葉土養分相互搭配，可有效縮短發芽時間、大幅增加產率，並提升耐鹽抗旱能力，除有助活化廢棄物外，並可提升農業競爭力。

竹科為新竹帶來不計其數的好處，卻也造成環境汙染，重金屬汙染就包含其中。重金屬若未經處理就流放會汙染土壤、水質等，影響生態環境。蘚苔是方便取得的生物監測指標，因此本研究以臺灣羽苔作為模式生物，探討不同重金屬種類、濃度對其葉綠體個數、光合色素含量、光反應速率及細胞壁厚度的影響。根據實驗結果我們發現低濃度的鋅、銅離子對臺灣羽苔的葉綠體個數、光合色素含量、光反應速率皆有提升，並且找到鋅離子、銅離子對臺灣羽苔有正向影響的濃度區間，而鋇離子、高濃度的鋅銅離子則對植物有相反的影響。細胞壁的部分，低濃度鋅離子會造成細胞壁增厚，而在高濃度時變薄；銅、鋇離子增厚程度則與離子濃度呈正相關。

科展中黏菌的研究屈指可數，關於共生菌的研究更完全沒有，是一個充滿未知的領域。本實驗探討黏菌及其共生菌的關係，我們的實驗對象為針箍絨泡黏菌(Physarellaoblonga)和它的共生菌。其中針箍絨泡黏菌(A)帶有3種共生菌，針箍絨泡黏菌(B)帶1種共生菌。研究結果顯示我們研究的原生質體針箍絨泡黏菌(A)其中一個共生菌Paraburkholderiatropica和國外細胞性盤基網柄菌Dictyosteliumdiscoideum 身上的共生菌同屬，且以不同方式影響黏菌的食物。經過一系列實驗後，發現針箍絨泡黏菌會篩選對生存有利的共生菌，每種被攜帶的共生菌具有不同功能，我們認為針箍絨泡黏菌的共生菌會彼此分工合作，影響黏菌生長。

本研究旨在探討地衣內酵母菌的存在及與內生真菌的互動關係。首先將採集地衣樣本分類並進行酵母菌培養，從柵欄石蕊(Cladonia parasitica)培養出酵母菌並以其進行研究。我們發現酵母菌在Cladonia parasitica中分布於其主要葉狀體(Primary thallus)，並由鑑種得知其為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。我們亦培養柵欄石蕊等地衣的內生真菌(endolichenic fungi)並鑑種得知柵欄石蕊有Trichoderma afroharzianum、Trichoderma pubescens、Trichoderma simmonsii、Trichoderma reesei等木黴屬內生真菌。亦透過對峙實驗得知釀酒酵母在攝氏10~30度間，無論有無其他菌源下，均能促進Trichoderma simmonsii成長並抑制Trichoderma afroharzianum及Trichoderma pubescens，推測地衣中的酵母菌具有平衡內生真菌，並具有發展為生物農藥的潛力。