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中華民國第四十四屆中小學科學展覽會 作者說明書 高中組生物(生命科學)科 040709 國立彰化女子高級中學 指導老師姓名 賴杰治 作者姓名 李佩諠 劉明茹 李雅婷 第四十四屆中小學科學展覽會 作品說明書 科 別：生物科 組 別：高中組 作品名稱：桑寄生寄生生理與組織之研究 關 鍵 詞：桑寄生 、蒸散作用 、寄生 編 號： 1 朴樹 桑寄生 2 壹、摘要 桑寄生植物屬半寄生植物，具葉綠素，可行光合作用製造有機養分，但所需之水分 和無機物取自於寄主——朴樹。我們由實驗得知，桑寄生為了確保可自朴樹身上取得無 機養分，其蒸散速率大於朴樹；我們也可以從氣孔密度比和管腔截面積比的結果得知， 此二因子對於其蒸散速率之差異有顯著的相關性，也就是說，桑寄生對於朴樹的選擇， 若不能在構造與生理適應上取得優勢，會不易甚至無法在朴樹上長期穩定生存。 不過，雖然桑寄生可以自行製造有機養分，但是我們想知道它是否也會吸取朴樹身 上的有機養分。因此我們比較了日照與否的桑寄生的醣類比較，但是嘗試了多種實驗方 法，依然無法取得穩定的數據，使得我們不能確知其結論。另外，我們也製作了朴樹與 桑寄生莖的切片，觀察其生理構造的差異。 貳、 研究動機 寄生植物與寄主植物的組合直接而複雜：一為全寄生型，寄主提供全部環境及物質 給予寄生；另一為半寄生型，寄主提供部分物質給予寄生；（Tinnin，1984）。半寄生植物 在莖上之革質葉，具葉綠體會進行光合作用（MetcalfeChalk，1965；陳及邱，1983）。 鳥兒在咬吸果實種子，寄生種子時會自果皮逬出，掉落於植物枝條或黏著於鳥類羽 毛或鳥喙，移到新的寄主上。種子也有可能會整個被吞食，而後隨鳥排泄物排出，進而 黏於枝上發芽（Menzies，1954），向外生長形成一個小而暗棕色，且不規則裂狀構造之初 生吸器（Menzies，1954；DobbinnsKuijt，1974；Kuijt，1969）。吸器是提供一個從寄主到 3 寄生的水分輸導管道（Menzies，1954）。 絕大部分較高等之寄生植物是藉由木質部與他們的寄主相通以進行水分之輸導，例 如槲寄生（Ehleringer，Schulze，Lange，FarquharCowan，1985）。不過現在有兩種理論說 明水分和養分是如何從寄主移動到寄生植物：（1）Fisher （1983），Glatzel （1983）主張寄 主和寄生植物之間直接以木質部相連通。（2）Lamont （1983），Kuijt （1964）認為僅少部 份或無木質部連通，寄主和寄生間水分及養份的移動應該是由寄主之木質部到達吸器， 經過吸器之薄壁細胞，再進入寄生之木質部（Menzies，1954；SrivastavaEsau，1961； KuijtToth，1976）。 半寄生植物的水分與礦物鹽類是由寄主木質部運輸而來，然而有機質因半寄生與寄 主植物之間無韌皮部連通，所以無法直接取得。有機質可能由寄主之韌皮部移動到木質 部，或吸器自寄主的皮層直接吸收有機質（Okonkwo，1966）。 生物學家研究後認為：水分在植物體內的運輸與葉的蒸散速率有密切的關係。蒸散 作用產生的拉力，是使水與無機鹽可以不斷由根運輸到莖葉的主要原動力，白天氣孔開 放，水分子會由氣孔蒸散出去。生物學家發現，當蒸散作用非常旺盛的時候，水由氣孔 蒸散的速率很快，將水往上拉的力量也就很強，因而在木質部內部產生相當大的「負壓」， 這個負壓可以克服重力的影響，使木質部內的水柱往上運輸。於是，水便由土壤進入根 →莖→葉→葉肉細胞間隙→氣孔→蒸散到大氣中；當水在植物體內往上運輸時，溶解在 水中的無機鹽也