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植物學

無毒有「單」~探討單寧酸作為生物農藥的可行性

農藥,除了對害蟲的有效抑制之外,也對環境生態造成一定程度的影響,是否有對農作物及環境更為友善的農藥呢?本篇探討「單寧酸」做為生物農藥的可行性,結果發現偽菜蚜體表蠟粉被破壞,單寧酸接觸後具一定程度立即致死能力,生物農藥測試組(乳化劑+油+3%單寧酸溶液)立即致死率69.5% (10min)。生物農藥測試組和噴水組之農作物質量表現,無達到顯著差異( p>0.05),顯示生物農藥試劑對作物生長影響不大;以分光光度計分析,作物與環境土壤均無殘留,且作物易洗淨。生物農藥試劑對於不同科害蟲,以葉蟎致死率最高,為86.3%,而對蚜蟲及介殼蟲則分別為71.3%與61.6%。野外測試發現生物農藥試劑之驅蟲率,D1已達96.1%,而D2則達98%,D3達100%。吸食試驗顯示,生物農藥測試劑組對蚜蟲致死率約90%,顯示本生物農藥試劑不僅具立即接觸毒殺,也兼具長效吸食毒殺的效果。

「洞」「築」先機—預先戳洞提升綠豆耐鹽能力

閩南語有句俗諺:「打斷手骨顛倒勇」,人能在受傷後成長,越挫越勇,那植物呢?本研究發現,綠豆葉片在預先接受戳洞的物理刺激後,對生長不僅不會造成負面影響,更反而能提升綠豆耐鹽能力!隨著戳洞數增加或是延長戳洞後放置時間,皆能增強綠豆的耐鹽能力。深入研究結果顯示,戳洞刺激可能藉由鈣離子作為訊號傳遞分子,最終提升綠豆體內抗氧化酵素活性,藉此降低植物在逆境下的氧化傷害,提升其耐鹽能力。未來期望能將研究成果推廣至農業應用上,使其在面對天災人禍時,可以減少農損。

探討SAP5基因3端非轉譯序列對表現量的影響

AtSAP5是阿拉伯芥中壓力相關蛋白(Stress Associated Protein)的成員之一,其表現與鹽分、乾旱、滲透壓、病毒等壓力相關。已知 SALK053644 突變株的SAP5表現量上升,此突變株的T-DNA嵌入於SAP5的3’UTR,我提出的假設是T-DNA破壞了他原本長3’UTR的NMD特性,造成SAP5的表現量改變。本研究將SAP5的3’UTR引入報導基因GFP中,利用菸草的短暫性表現了解不同3’UTR對於表現量的影響。本研究定序了T-DNA嵌入在SALK053644的位置,研究結果顯示SAP5的3’UTR受到NMD機制調控,而SALK053644的T-DNA上有一個新的SAP5多腺苷酸化位點,使用此位點的mRNA可能不會被NMD機制所降解,進而造成SAP5表現量上升。我提出三種可能的模式來解釋這樣的現象,分別是(1)T-DNA造成SAP5轉錄量上升,(2)T-DNA改變多腺苷酸化位點的使用,(3)T-DNA破壞SAP5 3’UTR後方的NMD特徵,相關的研究發現有助於了解可能影響SAP5基因表現之調控因素,也指出未來的研究方向。

槭樹翅果成熟過程中單、雙翅差異性探討

具翅植物是一種成功適應散播的果實。槭樹果實會成對的在樹上生長,並在成熟後分開單獨落下。本研究欲了解槭樹果實成熟過程中的各階段變化、以及探討翅果單、雙翅在傳播效率上的差異性,並配合物理方面的分析。實驗結果發現單翅果之水平位移量、滯空時間、角速度皆較雙翅果大,且會受到康達效應作用,以終端速度掉落,雙翅果呈等加速度運動,故在傳播效率方面單翅果優於雙翅果。而在成長過程中槭樹翅果一開始是由合生心皮雌蕊發育而來,在成熟後產生離層,只透過心皮間柱與枝條相連,之後當心皮間柱斷裂時,雙翅果分離形成單翅果。由雙翅果較低的角速度推測其在生長過程中較為穩定。本實驗了解了槭樹翅果單翅及雙翅在不同時期對繁衍的優勢。