生物(生命科學)科

本實驗目的為測量台灣地區斑蝶科（Danaidae）蝴蝶翅膀的特性，進而探討其與飛行能力之相關性，以及紫斑蝶翅膀幻色的物理呈色原因。由結果得知，就前翅而言，面積大小及最大翅長兩者皆與風阻實驗中的速度呈現正相關；而翅膀展弦比及親疏水性則和其風阻實驗中的速度較無顯著的相關性。此外，幻色實驗中利用光學顯微鏡與掃描式電子顯微鏡得知斑蝶幻色的形成和其鱗片的細微結構與排列方式有密切相關。我們推論斑蝶的鱗片細微結構與排列皆會影響其幻色的形成，也可能造成風阻不同，而影響飛行的速度。

植物的根為異營性的角色，所以本實驗挑選異營性衣藻與綠球藻作為實驗材料，探討並比較在光暗環境下，兩種藻類葉綠體濃度(OD值)以及葉綠體內共生關係的改變。實驗結果顯示，綠球藻在全亮的培養下，OD值大約可達2.0，黑暗培養下，OD值可達1.7；透過光暗交替實驗發現，有光轉暗後光密度值下降、暗轉亮光密度值上生的現象。衣藻在黑暗中培養後，其外觀顏色和光照培養有顯著差異；而綠球藻在黑暗中培養與在光照中培養的外觀顏色差異不大。最後我們藉由顯微鏡觀察，推測綠球藻和衣藻的葉綠體內共生機制不太相同。綠球藻分解其體內葉綠體較不需要的廢物排出體外，以度過黑暗；衣藻則是和一般植物較相近，在黑暗中將葉綠體轉換為白色體。

在生物課時，我們學到了動物肌肉與骨骼的運動。內骨骼動物是利用肌肉與骨骼運動，但根據我們的知識，昆蟲並不具有內骨骼，且肌肉無法附在外骨骼上作運動。因此我們做了一連串的研究。在實驗中，我們發現了比骨骼更輕、更薄的腱筋纖維和基節中控制方向的三對拮抗肌。我們也把跳躍足和步行足作比較，並發現跳躍足和步行足的異同點。最後，我們將外骨骼和內骨骼動物作比較，發現了昆蟲跳躍的秘密。

芹菜葉柄切片，非洲鳳仙花果實進行自力散佈種子的爆破，變態莖形成捲鬚均有捲曲現象。這些看起來似乎不相干的現象，其實都和細胞及組織型態構造改變所造成的物理現象有關。從芹菜葉柄縱切薄片捲曲的探討中我們得知---薄壁組織吸水，經由增大膨壓，使細胞延長，並產生足夠的力量將維管束拉長。當維管束被拉長超過極限，維管束彈性縮回造成薄片的捲曲。非洲鳳仙花蒴果的爆破機制---當果實成熟時，果瓣外層細胞有縱向增長的趨勢，果瓣內層的維管束不易增長，被動的被外層細胞拉長，內外側之間暫時維持張力的平衡，而保持果實的型態；當受外力改變平衡狀態或維管束的回復力夠大時，外側膨脹伸長(膨壓改變造成細胞變形)加上內側維管束的彈性縮回，使果瓣捲曲並產生彈力將種子彈出。龍鬚菜捲鬚的機制---變態莖內厚角組織和維管束分布在特定部位，維管束的收縮和兩側細胞延長程度的差異，造成扭曲的物理力量，進而形成捲鬚；變態莖頂點生長組織的存在與否並不影響捲曲，證明生長激素並非捲鬚的必要因素，捲鬚並非典型的向觸性。

「在已木質化的的葉片當中，葉片是如何延展的呢？」死去的木質部細胞將有利於運輸水分，但當葉子長大時，又如何改變既定的骨架呢？其表面下的過程及機制是我們所不知道的，因此我們設計一系列的實驗來探討。一開始的葉脈標本實驗，了解到葉子木質化程度與葉子大小無一定關聯。將葉片點上記號，發現在生長期間點位移呈等比例型式放大，由此證明葉子確實是以放大的方式成長；玉蘭樹單葉的成長一路持續，而馬拉巴栗成長時在某些週數中呈現快速成長的爬階梯現象。數位顯微攝影得知葉脈的佈局在葉肉分化之前就已決定，爾後葉脈隨著葉子成放大生長，但無法解釋已木質化死去的葉脈木質部如何一同生長延長。

我們實驗的靈感是來自洋紫荊的豆莢，藉著已學過的種子萌發與幼苗生長的資訊，我們想要來探究在固定環境下種子在豆莢內分布對種子萌發的影響，有可能就好比輸水的配給方式，水分或養分的吸收而有所不同；我們先設計實驗，測出對於種子萌發最好的環境，再分別種植大量的種子，紀錄並比較前、中、後不同分布位置種子的萌發情形；因為在類似水廠配給下，就推測在較接近豆莢蒂頭部份的種子會較容易萌發。

隨著糧食需求增加及環境變遷，如何增加作物產量與抗逆境能力成為重要課題。本研究擬藉由增加水稻維管束密度，改造葉片結構使其趨近C4模式。由台灣水稻插入性突變體庫(TaiwanRiceInsertionalmutantdatabase;TRIM)選得維管束密度較高F1,F23,及F24等三個突變株，比對植株表型與T-DNA插入之關連性，發現此三個突變株之性狀均與T-DNA插入密切相關。其中，F1突變株維管束密度最高，植株較矮小，更可減少風雨來時植株倒伏死亡的機率；F23分蘗數增加47.7%，具有高產量之潛力；F24突變株維管束密度增加量較低，但植株生長趨於正常，對產量之負面影響較小，加上T-DNA插入活化鄰近兩個與逆境反應相關之基因，應具提升產量及逆境耐受性。未來可將這些基因轉殖至水稻中，增加光合作用效率，為糧食危機帶來契機。

本研究以草莓最為嚴重的蟲害——二點葉螨(Tetranychus urticae)為研究對象，發展高效率的非農藥防治法。二點葉螨對大部分藥劑已經具抗藥性，而且繁衍快速，台灣高經濟作物身受其害，所以發展非農藥防治法刻不容緩。 本文實驗概念源自何大一博士「雞尾酒療法」。以數種非農藥資材窄域油、木醋液、皂液、印楝素並調整稀釋液溫度組合試驗，除了各個資材產生協力作用，提高效力，而且可延緩抗藥性產生。 以往二點葉螨研究係以豆類等(非草莓)為寄主植物，不同植物品種，二點葉螨生命週期顯著不同。因此本實驗自行培養無病蟲害草莓植株，實驗結果在草莓二點葉螨防治上相對精準。

視覺是動物辨識同伴時所運用的重要感官。然而，在自然光照下，人類無法由翅膀外觀來分辨大白斑蝶成蟲的性別。於是我們設計一系列的實驗來探討雄大白斑蝶之視覺與辨識同種雌蝶的行為。結果發現雄大白斑蝶可以看見亮度很低的光源，且對於UVA紫外光有明顯的偏好。當我們隔絕同種雌蝶標本的氣味時，雄蝶仍可以利用視覺辨識出雌蝶；但若將隔絕氣味之雌蝶標本放置於無光線的位置時，雄蝶便無法辨識。除此之外，在不同波長光源之間，雄大白斑蝶對於UVA紫外光照射下之雌蝶最為偏好；且在UVA紫外光的照射下，雌雄大白斑蝶所反射出的光線不同。本研究顯示視覺是雄大白斑蝶在近距離辨識同種雌蝶時所運用的重要感官，而UVA紫外光則是其所利用的光波。

植物受到外界環境刺激後可以激素作為傳訊分子，調控植物體內的生化反應．以應付環境中的各種生存壓力。離層酸(ABA)能使種子及芽休眠、抑制種子發育、使氣孔關閉以減少水分蒸散、抑制植物的成長；吉貝素(GA)在種子發芽期間和ABA有拮抗作用。為了更瞭解ABA及GA訊息傳遞路徑，本研究針對抗逆境SnRK2蛋白質激酶家族中屬於ABA強烈活化的第三個子家族於水稻中發現的SAPK9基因進行探討。本研究經由一連串分子生物學技術，從水稻中選殖出SAPK9、建構含有SAPK9的質體，並以基因槍技術分析，得知SAPK9在青稞糊粉層中雖然對ABA誘導的基因表現無明顯影響，卻能抑制被GA誘導的基因表現。