生物(生命科學)科

近年來，抗氧化物質很熱門，尤其以白藜蘆醇最受矚目，引起我們的興趣。我們的實驗探討花生芽菜不同部位以及不同壓重及 UV 的處理，對白藜蘆醇、總酚類含量及抗氧化力的影響，更進一步餵食果蠅，探討對壽命的影響。結果顯示：花生芽菜的總酚類含量、抗氧化力，皆為胚根＞子葉＞胚軸。在壓重處理，對芽菜生長是促進性的影響，對總酚類、白藜蘆醇含量是抑制性的影響，對抗氧化力的影響則不一定。而在 UV 處理，對芽菜生長是抑制性的影響，對總酚類含量、抗氧化力則為促進性的影響，但對白藜蘆醇含量卻無顯著影響。由此可知不同壓重及 UV 處理對花生芽菜的生長、內含物含量及抗氧化力有不同的影響，以芽菜收成前 1 天照射 12 小時 UV 的處理效果最佳。

台灣四面環海，但我們在學習的過程中與海的接觸卻很少，因此希望藉藻類相的研究實際接觸海洋。選擇藻類為研究題材是因為海藻在此生態系扮演重要生產者角色。研究紀錄了墾丁萬里桐及台南黃金海岸一、四、七、十月的藻類分布、生物量、覆蓋率、優勢種光合作用效率及各項水文資料，並分別計算出各採樣點的生物歧異度以利分析。經過一年的採樣，發現沙岸的黃金海岸全年生物歧異度均為0，而礁岸的萬里桐則有豐富的藻類生物歧異度。且藻類有明顯的季節消長〈四月生物量最多、七月遞減〉各藻種也有消長情形〈優勢種一月綠藻、四月褐藻、七、十月紅藻〉，經環境資料分析後，與水中pH值、溶氧、葉綠素含量無太大關聯，卻與溫度、紫外線及颱風侵台有關。

蜘蛛絲為蜘蛛用來捕食的利器，因此蜘蛛絲所具有許多特殊的性質。不同種的蜘蛛利用蜘蛛絲來捕食的方式也不同。本研究利用最常見的水分及溫度這兩種環境因子，來測試若蜘蛛絲在野外中經歷下雨或溫度的改變，是否會對其張力產生改變而影響其捕食。結果顯示水分對結圓網人面蜘蛛蜘蛛絲張力有很大的影響，而對於結立體網的泉字雲斑蜘雖然也很大，但似乎比人面蜘蛛小了一些，而溫度則對於兩種蜘蛛皆沒有影響。例外利用reverse-phase HPLC得到人面蜘蛛之胺基酸組成，其中成分最多的分別為甘胺酸（Glycine），丙胺酸（Alanine），麩胺酸（Glutamine），脯胺酸（Proline）及絲胺酸（Serine），這五種胺基酸就佔了85%，這些胺基酸可能使得絲具有特殊的結構而反應在蜘蛛絲的張力上。

獨角仙（Allomyrina dithotomus）與犀角金龜Oryctes rhinoceros（Linnaeus）是台灣中低海拔地區常見的大型植食性金龜。兩種甲蟲的成蟲在枯腐的堆肥中產卵，幼蟲吃其中的腐植質，經一齡、二齡、三齡後便化蛹，蛹再羽化成成蟲。兩種甲蟲以雄蟲多雌蟲少的比例飼養，雌蟲的平均生殖力最高，幼蟲養於深度超過10公分的天然腐植土或太空包腐植土中，並保持腐植土濕度為3（土壤濕度計測量），幼蟲存活率、化蛹率及羽化成功率皆很高，新一代的體型也很大；若比較兩種甲蟲隻之飼養難易度，犀角金龜比獨角仙更容易飼養。所以，依以上方法就能簡單、便利又成功的飼養繁殖獨角仙及犀角金龜。

旱溪為烏溪重要支流之一，由豐原流經潭子、台中市東區，於烏日匯入烏溪。藻類面對水質變化的衝擊，不能適應者被淘汰，能適應者數量可能大量增加形成優勢種，因此我們可以就其種類，記錄流經該處河川溪流的水質狀況。本研究進行旱溪偏上、中、下游等五個測站之矽藻採樣分析作業。以各採樣點之矽藻種類及數量，計算 GI 藻屬指標、種豐富度及歧異度來探討旱溪各區段之水質概況。旱溪中偏上、中、下游各不同區段水樣中，以偏上游樣點之矽藻總數為最高、其次為偏下游、紙漿工廠，最少的為偏中游。由 GI 藻屬指標發現，旱溪除了偏上游樣點屬中度污染外，其餘均屬嚴重污染；由 TDI 藻屬指標發現，旱溪除了偏下游樣點屬普養水質外，其餘均屬優養水質。而紙漿工廠及偏中游有較高的種豐富度及歧異度。旱溪的整治工程，於施工期間濁度升高，對浮游藻類生長不利，但於整治過後(如下游的人工濕地)，對水質改善有幫助，進而反映在藻類的 GI 值及 TDI 值之改善上。

本研究欲探討異種植物在授粉作用時防止雜交的機制。我們選定鐵砲百合柱頭分泌物及劍蘭花粉作為實驗探討之對象。研究結果顯示：鐵砲百合柱頭分泌物對劍蘭花粉之萌發有明顯的抑制作用，當溫度超過50℃將會破壞柱頭分泌物對花粉萌發之抑制作用。而以不同孔徑分子篩(Microcon)離心柱頭分泌物之實驗結果顯示：柱頭分泌物中，抑制劍蘭花粉萌發的物質其分子量介於30-50kDa 之間。接著，以Trypsin 作用柱頭分泌物，發現處理過後的柱頭分泌物對劍蘭花粉的抑制效果明顯降低，表示此抑制物質會被蛋白?所分解。綜合以上結論，再經SDS-PAGE 電泳的結果確認：鐵砲百合柱頭分泌物中，抑制劍蘭花粉萌發的物質為一種蛋白質，其分子量約在45kDa 左右，且該種抑制蛋白的活性在溫度50℃-55℃會被破壞。將此種蛋白質做蛋白質定序，結果顯示:此種蛋白質為一種Peroxidase。

中文摘要 植物體在生長發育的過程中，有許多必要的營養素，一旦缺乏這些營養素，植物的生長 狀況會產生問題，不但會抑制植物生長，植物對外界的免疫力也會跟著下降。在台灣，水稻 不僅是台灣人賴以維生的糧食，更是台灣人引以為傲的作物。但台灣高溫多濕的海島型氣候， 適合多種稻作病害的發生，紋枯病及白葉枯病就是危害台灣稻作主要兩種病害。這些病原菌 的感染直接限制了該土地中植物的生長和生物的存活，間接的影響人類的生活。 本研究中，以水稻為實驗對象，我們主要探討六種水稻生長所必須的營養素：鈣、鎂、 鐵、鉀、氮、磷和水稻之間的關係。我們將水稻種植在缺乏某種特定元素的培養基中，觀察 其生長的異狀，以便於得知某特定元素對於水稻生長發育的影響為何。之後，再將缺乏各種 營養素的水稻及營養素供應正常的水稻，分別感染白葉枯病病原細菌及紋枯病病原菌，觀察 受感染的水稻之損傷程度，並檢測受感染植株中過氧化氫酵素活性的變化，試著歸納出其防 禦機制和營養素之間的關係，期望對其防禦機制能有進一步的了解。 英文摘要(Abstract)\r When plants grow up, there’s a lot of necessary nutrition. Once plants lack of this nutrition, some problems will occur. It can cause plant growth retardation and decrease the immune ability to the surroundings. Rice is a main cereal in Taiwan, and we are all proud of it. However, rice is frequently attacked by many pathogens , such as Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Thanatephorus cucumeris. The infection directly limits plant growth and survive of organisms, but also indirectly effect life of human. In this research, we study the effect of nutrition deficiency such as nitrogen , phosphorus, potassium, iron , magnesium and calcium deficiency. First , we cultivate the crops on the media which lacks of some specific nutrition. After intensive observes on the plants, we can slightly discover the relationship between these nutrition and the plants. After the plants are infected by the pathogens (X. oryzae pv. oryzae and T. cucumeris) in two weeks, we record the spread of the lesion size resulted from the infection. The changes of Peroxidase activity after infection are also studied. We hope we can get a deeper understand about the immune system of rice.

如果把磁鐵奈米化，是否仍保有原來的特性？將此”奈米磁鐵”放到微生物體內，又會產生什麼變化？我們設計了以下二大實驗：實驗一：觀察草履蟲在一般的情形下與吞食奈米磁鐵後的生長情形，比較在電磁波(輻射線)、超音波、磁場(強力磁鐵)、電流下各自的差異性。由實驗結果發現，無論草履蟲是否吞食奈米磁鐵，皆不影響其在實驗裝置下的基本生物特性，但因吞食下奈米磁鐵後的草履蟲帶有磁性，會加劇實驗效果。實驗二：利用磁生電的原理，設計出一外繞有鐵線圈的玻璃管裝置，使帶有奈米磁鐵的草履蟲經此裝置的瞬間產生電力，宛如一小型發電機，但因實驗裝置與實際的電流範圍不符，所以沒能做出一完整結果。如能成功，將能達到節省能源之意義。

本研究探討生活在草原的長疣馬蛛，觀察牠如何結網以及網型構造，並探討網的功能。在觀察及實驗後得到以下結論：長疣馬蛛偏好在強光環境下結網，且對高溫有好的耐受性。長疣馬蛛視力差，但可以結出用來感應捕食的多層漏斗狀網，結網的方式相當特殊，可分為「探測期」、「底層網期」、「平面網期」、「皿狀網期」、「漏斗網期」五個階段，且不同層網的感應偵測上與敏感度與捕食成功率均不相同。我們也進一步探討了長疣馬蛛的捕食行為模式長疣馬蛛的捕食行為可分為「被動感應模式」、「偵查模式」、「攻擊獵物模式」、「後續處理模式」、「返回」五個階段。其可以利用最頂層的平面網捕食獵物，且獵物的捕食受到獵物大小與置入的方式影響。

我們針對孢子囊開啟及環帶形狀的改變探討孢子囊構造與孢子傳播機制。結果顯示孢子囊上唇細胞與環帶的設計是傳播機制的關鍵構造。唇細胞是啟動孢子彈射的指揮。成熟度已足夠，唇細胞也可等待時機，直到含水量降低才釋放孢子。具備環帶且附加唇細胞開關的孢子囊是優秀的投石機裝置，當唇細胞開啟，不僅讓環帶蓄積因膨壓改變所造成的彈性張力，也啟動精巧的環帶通道閘門。此時孢子就像上了威力滿載的投石機，在環帶協助下被彈射得又高又遠。沒有環帶構造的孢子囊沒有彈射的機制；僅有環帶沒有唇細胞的孢子囊不具環帶通道，無法將環帶的拋射動作做最大的發揮，拋射孢子效果居次。位於環帶內能加強彈射效果的環帶通道是第一次被提出，值得進一步探討。