全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

生物(生命科學)科

miRNAs在光形態發生中的影響

當幼苗從土壤萌發接觸到陽光時,會產生生理上的變化以適應環境,稱為光形態發生。microRNA是一種轉錄後調控因子,可以幫助植物適應環境的快速變化。因此我們推測microRNA在植物的光形態發生中可能扮演一個很重要的角色。在實驗中,我們選擇阿拉伯芥 (Arabidopsis thaliana) 作為測試對象。為了驗證我們的假說,我們從實驗室先前的次世代定序結果,選出可能的候選miRNA-target pairs,再透過北方墨點法 (Northern blot) 和即時聚合酶連鎖反應 (Real-Time PCR) ,確認microRNA和其目標message RNA在植物光照後的實際表現量。最後我們選擇miR396s和miR858s,因為其表現量在北方墨點法的結果中是受光調控的,而且從即時聚合酶連鎖反應的數據,我們可以看到miRNA和其目標基因 (mRNA) 的量有明顯的負相關。接著,我們藉由突變株的觀察,了解目標基因 (mRNA) 的缺失對植物生長的影響。為了進行光形態發生的表徵觀察,我們篩選出含有同型T-DNA插入子的植株。目前,阿拉伯芥幼苗在缺少MYB6和GRF7時,對於光的刺激較敏感,像是花青素及葉綠素的量較多、具有較大的子葉。由於我們無法取得miR858的突變株,而且在同一microRNA家族內會有functional redundancy的現象,使我們挑選的microRNA的功能被削弱。因此,我們將target mimicry 的construct引入。此外,我們也正在篩選MIR396B和MIR858A的過度表現株。我們會利用這些突變種進行光形態發生的表徵觀察。透過研究與觀察光形態發生的表徵,我們可以找出miRNA-target pairs在光形態發生中的調節功能。

日落而作,日出而息

在傍晚六點前後,中正橋上的蜘蛛會開始結網及覓食。美崙溪下游的曙光橋、中山橋、中正橋及尚志橋欄杆上的蜘蛛分佈有很大的不同,我們進行戶外調查共165小時,總紀錄兩種蜘蛛(大長腳蛛、黃姬鬼蛛)共1065隻次。其中以中正橋上蜘蛛總數最多,且大長腳蛛的數量大於黃姬鬼蛛,多分佈在橋上的燈條下方。根據實驗數據,夜晚有燈條光照環境的蜘蛛結網率大於無燈條光照環境,推測是因為蟲具有趨光性,被燈光吸引,使蜘蛛結網於燈條下能增加其捕食成功率,進一步推測各橋環境的食物量和橋邊燈條的分布,會影響蜘蛛的結網位置。為此針對中正橋兩岸護欄及橋下環境進行調查。本研究也讓我們團隊對於橋上照明設備對黃姬鬼蛛、大長腳蛛的影響有了基礎的調查資料。

探討抗憂鬱症藥物phenelzine對於發生在小鼠巨噬細胞中的細胞凋亡所產生的保護作用及機制

之前有研究指出,使用一些單胺氧化酶(monoamine oxidase, MAO)的抑制劑如pargyline和clorgyline,皆可以保護serum starvation所導致的細胞凋亡,表示MAO可能在細胞凋亡的路徑中扮演重要的角色。 本研究著重於一個臨床上被拿來當抗憂鬱症藥物的MAO抑制劑苯乙肼(phenelzine, PZE)對於沿著腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)途徑而產生細胞凋亡的小鼠骨髓巨噬細胞(bone marrow-derived macrophages, BMDM)所產生的保護作用。 本研究的結果顯示PZE的確可以保護循TNF-α途徑死亡的細胞,同時使活性氧化物質(reactive oxygen species, ROS)的量下降。我們推論造成此現象的原因是PZE藉由抑制MAO,使得ROS的量下降,進而保護細胞。

你在發什麼神「莖」-蟛蜞菊頂端優勢之探討

IAA通常被視為影響頂端優勢的主要激素,本作品主要探討影響頂端優勢的作用與機制。我們發現去除頂芽後,愈靠近頂端的節間,其生長幅度越大,推論植物體內所殘存的IAA含量與激素運輸蛋白使用情況影響了IAA的分布,導致節間與側芽的生長出現變化。在醣類與水分供給的實驗證實:過剩的醣類會降低游離IAA的含量,而抑制細胞成長。最後我們探討了光線與溫度對頂端優勢所造成的影響,其中避蔭反應與Pr光敏素的調控促使黑暗處理組別表現明顯的頂端優勢,而較高的溫度對於植物生長有提升的趨勢,但在頂端優勢的表現方面無顯著差異。本作品利用觀察到的生理現象及分析實驗結果,與文獻資料結合,對植物頂端優勢做了更進一步的解釋。

揭開礁膜分身之謎-簡化青海菜細胞團形成及再生之條件

本研究的目的是簡化青海菜細胞團形成條件。取細胞團再生發育的葉狀體,再次進行原生質體酶解,獲得二次原生質體,再誘發形成細胞團,利用此細胞團具有生生不息的增殖能力,做為藻類種苗來源之用。本試驗以酶解液-1,分離出青海菜(Monostroma nitidium)原生質體之產量最高,觀察其再生形態,藉此找尋合適之發育路徑,研究青海菜人工“種子化”之可行性。實驗結果確立三種原生質體再生路徑,其中厚壁囊孢型佔53.7 %為最高,其次為細胞團型29.6%,原始型佔16.7%最低;原始型培育30天後可長成0.5mm之葉狀體;由青海菜二次原生質體發育而來的細胞團,有90±6%發育為葉狀體,可當作青海菜大量培養之種苗。應用細胞團型的原生質體將是一套簡單、便利且可大量獲得青海菜種苗之生產流程。

白皮甘藷西蒙一號塊根抽出物的萃取方法與生物活性之研究

甘藷 (Ipomoea batatas L.) 是世界重要的經濟作物,其塊根或葉部均具有很高的營養價值。「白皮甘藷西蒙一號」來自中南美洲,目前台灣已有種植,被認為具有特殊的營養成分,但仍缺乏科學數據證明其功效。本研究欲探討西蒙一號塊根抽出物的生物活性成分組合,比較分別以95% 酒精 (95% EtOH)、50% 酒精 (50% EtOH) 及去離子水 (ddH2O) 萃取的三種抽出物的生物活性差異。研究結果顯示,ddH2O抽出物所含之多酚類含量比例較高,抗氧化的能力也較好;50% EtOH抽出物則有較高的含醣比例。利用內毒素 (endotoxin) 刺激小鼠巨噬細胞等實驗來探討抽出物的抗發炎能力,得知50% EtOH抽出物具有較好的抗發炎活性,而ddH2O抽出物較不具有細胞毒性。未來將研究西蒙一號對發炎相關疾病的可能影響,並找出西蒙一號塊根主要的抗發炎成分。

低濃度活性氧是植物在逆境下調控開花的關鍵因子

輕微乾旱會造成植物提前開花。是什麼因素讓植物得知遭受逆境而要開花?實驗結果發現20 mM雙氧水能有效促進阿拉伯芥開花。50 mM維生素C則會有效抑制阿拉伯芥開花。晚開花ft(flowering locus T)突變株噴灑雙氧水後,沒有促進植物開花,因此開花基因FT可能參與活性氧控制開花。以次世代定序方法發現FT及一些開花基因,會受到低濃度活性氧誘導而表現。以即時定量PCR方法證實在活性氧狀態下,這些基因會受到誘導而表現。以FT啟動子驅動螢光基因,發現活性氧會誘導螢光蛋白大量表現。這結果顯示FT確實會受到活性的誘導而啟動。我們的實驗證明,低濃度活性氧可以充當植物遭受輕微逆境下的訊號,促使FT基因及開花基因表現,誘導下游基因群,使植物提早開花。

「鳳」生水起──鳳梨吸水量及吸水速率的探討

鳳梨是多年生草本植物,可再細分為三個亞科,分別為地生型鳳梨(Terrestrial Bromeliads)、積水型鳳梨(Tank Bromeliads)及空氣型鳳梨(Atmospheric Bromeliads)三種鳳梨科植物,本研究主要是測定三種鳳梨根部及葉子吸水的速率和觀察根、莖、葉內部細胞吸水構造的變化,最重要的是觀察空氣型葉子下方細毛吸水的模式。在三類型鳳梨中,是各以一種鳳梨為代表:地生型鳳梨的代表為金鑚鳳梨,積水型鳳梨的代表為Neogeria屬鳳梨,空氣型鳳梨的代表為小精靈鳳梨。

有其母不有其子─探討虎尾蘭彩斑遺傳

無性繁殖在農業和園藝上廣泛使用,因此繁殖法可以大量繁殖且保留母株的性狀。在本次研究中,我們以常見的觀葉植物-金邊虎尾蘭(Sansevieria trifasciata var. laurentii)為實驗材料,並以其常用的無性繁殖法(地下莖繁殖、葉插繁殖以及組織培養)進行繁殖,結果顯示當以葉插為實驗組時,子株性狀竟與母株不同,不帶有金邊的性狀(如圖四)。另外也發現,由芽點處長出的子株(定芽)會與母株性狀完全相同。而進行葉錠浮沉實驗、葉肉組織切片觀察以及光合色素色層析實驗之後,我們推論,金邊葉肉組織因為不具有葉綠素,故養分供給不足,再生能力差,而造成葉插繁殖時,金邊斑葉性狀消失的情形。

螺夫有復-田螺及福壽螺對環境因子的耐受度差異探究

本研究是在探討田螺及福壽螺對環境因子的耐受度差異,希望能藉由發現兩者適應環境的差異,使目前面臨消失的田螺能抵抗福壽螺的入侵,以此作為未來防治福壽螺的參考方向,進而找到防治福壽螺、復育田螺的方法。 本研究發現:在低溫下,田螺由低溫復甦的速度大於福壽螺,田螺的活動力也顯著的優於福壽螺。此外,田螺較福壽螺耐強酸(pH3、4)。而防治福壽螺的苦茶粕與Morpholine,只有在特定濃度時,田螺的忍受度才優於福壽螺。田螺在低溶氧量環境下活動力較低,但若完全不接觸空氣,田螺有較持久的不換氣能力。田螺在黑暗中的活動比例明顯優於福壽螺。再者,田螺能忍受的溫度範圍也較福壽螺廣。田螺與福壽螺皆有雲集現象。