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生物(生命科學)科

誰在糞便中穿梭?-校園中的糞金龜

校園中的二種糞金龜為地道型之糞金龜,分別為三瘤糞金龜及紅斑糞金龜。二種糞金龜皆有性別二型性,雄成蟲頭上有角,而雌成蟲則無角;在雄性糞金龜中又有形態二型性,體型較大的雄成蟲有角,體型較小的雄成蟲則短角或無角。二種糞金龜成蟲不同體型之雌雄配對,育兒糞團的數量與親代體型大小無顯著相關。體型較大且有角的雄蟲協助雌蟲築巢,會增加育兒糞團的重量及體積。若交配完即移走雄蟲,在無雄蟲幫忙的情況下,育兒糞團的重量則與雌蟲體型大小成正比。體型較大的雄蟲與雌蟲配對能製作較大的育兒糞團,而較大的育兒糞團能培育出體型較大的子代。所以,二種糞金龜的雌雄成蟲合作築巢之行為皆可增加其生殖成功。

生命的曲線

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。

這稻4如此-似C4光合作用模式之水稻選殖

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。

脈脈含情

「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。

洋紫荊種子之著生位置與種子之發育相關研究

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。

「蟎」天鋪地葉枯盡-非農藥”冰鎮雞尾酒”防治法

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。

飛蝶視件—探討雄大白斑蝶之視覺與辨識的行為

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。

水稻抗逆境基因SAPK9功能性之研究

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。

磁動力藥物應用於抗發炎治療之效益探討

橙皮苷元是天然的黃酮類化合物,具有抗發炎等多種功用。但直接使用無法確定其達到病灶位置,也無法預期藥物到病灶位置的濃度,因此本研究設計一複合磁性奈米粒子作為藥物導引材料,期能透過磁場導引到病灶位置,以達到抗發炎功用並減低其對其他非病灶位置的傷害。為使四氧化三鐵粒子接枝藥物橙皮苷元,及具備高生物相容性,利用葡萄聚醣(Dextran)和-COOH官能基做表面之修飾,再以細胞實驗檢測其生物相容性及其藥性。檢測結果證實此材料能保有磁性、藥性,以及生物相容性,並進行體外吸附模擬實驗,了解粒子在血管中吸附之情形。未來將進行發炎途徑探討,深入了解抗發炎之病程,期望能進一步使用此磁性奈米粒子治療如動脈粥狀硬化等相關發炎之疾病。

斑斑可考-環境因子對蛇目蝶眼紋發育影響之初步探討

蛇目蝶眼紋大小的生長模式十分複雜,與環境因子有很大關聯;本實驗旨在探討不同環境因子與眼紋大小、不同環境因子與白帶之間的關係,實驗結果顯示溫度為影響眼紋大小最顯著的因子。我們更進一步找出溫度影響眼紋大小的關鍵齡期。溫度與眼紋大小的關係多呈現顯著的正相關,亦即溫度越高,眼紋就越大。我們可以建立一個眼紋發育與溫度的關係模式;並且發現同一蝶種不同眼紋發育趨式並不相同;同時發現溫度對不同蝶種的影響亦不相同。