2012年6月3日

斑葉大不同

前幾天從yam zoo蟲魚鳥獸那邊讀到中興大學許秋容教授的一項研究 【科學珍聞】中興大學解開植物斑葉之謎

許老師等人的研究材料是幾種有斑葉的植物,包括七種秋海棠和斑葉薜荔 (Ficus pumila ‘Sonny’)


他們發現這些植物產生斑葉的原因不同,以秋海棠來說,那些白斑是因為表皮細胞和葉肉細胞的間隙所造成,由於裡頭含有空氣,所以光線經過細胞和空氣兩種不同介質時就會折射或反射,這樣會產生漫射的效果,使得這部份的顏色看起來像白色,雖然變白,但是這部份的葉片都還有葉綠體。而斑葉薜荔葉子的白色則是因為細胞裡沒有葉綠體了。



他們也用螢光分析秋海棠和斑葉薜荔的葉片,結果發現秋海棠的斑葉部份葉綠體是正常的,而斑葉薜荔的斑葉部份就差多了。


中興大學的新聞稿中,許老師說,「一項簡單判斷斑葉形成的方法,就是觀察斑塊區的葉上下表面是否呈現同樣的色彩:若呈現相同的色彩,則可能為葉綠素缺乏所形成的斑塊;反之,若斑塊區的葉下表仍為綠色,則極可能為結構所形成之斑。」


這讓我物色起家裡可以拿來做實驗的材料了,先前我做葉錠實驗時,都被我下毒手的黛粉葉,又要被我殘害了。

黛粉葉是那種葉上面有斑,但葉下表皮還是綠色的植物。我用打孔器把黛粉葉打了兩個葉錠,兩個葉錠都是一半是白色,一半是綠色。接著我再用做葉錠光合作用實驗的方式,把一個葉錠都放在針筒裡頭抽真空,讓水分進入葉錠中。
 


這就是結果了,上面那個是對照組,沒有放進針筒裡頭做實驗,下面的則是讓水分進入葉片組織之中,結果白色的部份幾乎變成綠色了!



那白鶴芋呢?它的葉片上下都有同樣的斑塊,葉錠放進針筒裡頭灌水進去會怎樣呢?



答案是變成透明的。啊,這結果看起來,跟之前拿咸豐草花瓣來做實驗的結果類似嘛!

揭開秋海棠斑葉的光學魔術 興大研究刊登國際期刊封面

除了打葉錠以外,也可以用手電筒來觀察葉片。當光線從白鶴芋的葉片下方往上打時,可以看見白鶴芋葉片上的斑塊。
白鶴芋

但是,同樣的手法對黛粉葉,卻會發現斑塊不見了。

黛粉葉


另外,我也發現黛粉葉的葉片白色部份很容易把上表皮撕下,或是用指甲輕劃很容易產生痕跡,雖然沒做過顯微鏡的鏡檢,但我想這也是因為它的表皮細胞和葉肉細胞有間隙吧?

或許以後要做上表皮的研究,可以專找這種類型的植物,另外也讓我想到實驗課裡專撕葉下表皮的原因,是否也是因為下表皮和葉片細胞之間有間隙,所以好撕?而紫背萬年青特別好撕的原因,是否就是因為間隙大或是多?

最後,許教授的研究論文在此
Sheue CR, Pao SH, Chien LF, Chesson P, Peng CI.(2012) Natural foliar variegation without costs?The case of Begonia. Annals of Botany 109 (6): 1065-1074.

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