當光的力量遇見葉片上的病斑

專題名稱當光的力量遇見葉片上的病斑

專題描述光動力療法是一種不使用農藥、對環境友善的植物病害控制策略。本研究以亞甲藍作為光敏劑，將光敏劑塗抹於炭疽病害的植物樣本，以光照方式探討光動力療法應用於植物炭疽病防治的可行性。我們嘗試運用「光動力」幫助植物打敗炭疽病。

隊伍名稱光的力量

指導老師黃文怡　

參賽學生蔡鎬謙　洪予澤　盧政佑　楊詠甯

序號檔案內容上傳者最後修改
5作者 楊明曄、胡安仁、陳良宇
來源 MC-Transaction on Biotechnology,2013,Vol. 5,No.1,e4I
描述 光動此研究是以力療法的光化學特質為基礎，探討光讓致病性微生物失去活性的影響。照光可造成光敏劑分子的降解或催化而產生活性氧分子。短波長的紫外光及藍光能讓微生物失去活性，但短波長的光波具有高能量，可能導致生物細胞暴露於危險中。因此選擇合適的光敏劑，在長波長的藍色可見光照射下，在特定的照光及光敏劑量下，即能讓致病微生物產生失活作用，將是一項簡單且安全的醫療衛生技術。
盧政佑2025/9/7 下午 05:51:51
4作者 謝廷芳
來源 植物重要防疫檢疫病害診斷鑑定技術研習會專刊
描述 這篇文獻讓我們認識初學者在診斷花卉病害時可運用的病害三角理論。
花卉病害診斷需結合作物栽培與病理知識，遵循觀察症狀、提出假設、分析驗證再修正的科學步驟。玫瑰白粉病菌(Sphaerotheca pannosa)或非洲菊白粉病菌(S. fuliginea)是常見的花卉白粉病的病原體。診斷花卉白粉病時，可先觀察葉片是否出現白粉病特有的白色粉末狀菌絲及分生胞子，通常由小斑點逐漸擴大並覆蓋葉面。透過放大鏡或顯微鏡檢視白粉菌的分生胞子和菌絲型態，並且辨識和確認病原種類。最後還需記錄病徵部位與田間分布，考慮環境條件，排除非傳染性傷害，經比對圖鑑後修正假設並驗證診斷結果。		洪予澤2025/9/7 下午 05:49:46
3作者 蔡孟旅
來源 安全性植物保護資材對 白粉病防治之應用。 臺南區農業專訊121期。2022年 09月
描述 本文介紹白粉病及防治方
法。白粉病菌為寄主廣泛的孢
子囊菌 , , 危害多種經濟作物
症狀為葉面出現粉狀白斑漸
擴 , 影響光合作用。病害好發
於春、秋季乾燥環境, 孢子在
15-27°C、低相對濕度下藉風傳
播。文中強調病害三角理論
建議透過通風、疏植、清除病
株等破壞環境或寄主條件以預
防。為減少農藥依賴 , 研究試
驗中性化亞磷酸和柑橘精江 3/4
種安全資材 ; 前者為亞磷酸與
氫氧化鉀調配 , 可誘導植物免
疫, 需提前施用 ; 後者為油劑
形成薄膜, 隔絕病原 , 適用於
初期治療但需避免高溫。試驗
指出先用亞磷酸預防再以柑橘
精油治療效果最佳 , 但須結合
田間衛生 和排水等IPM措施。		楊詠甯2025/9/7 下午 05:37:36
2作者 楊淑慧
來源 農業試驗所技術服務季 刊120期/2019年12月
描述 本研究先萃取菠菜的葉
綠素,經酸或鹼的化學前置處
理 , 並以HLPC分析衍生產物以
脫美葉綠素或脱美葉綠酸為主
的混合物 , 再以LED白光或藍
光為發光光涼進行後續光敏試
驗 , 此研究是先使用小鼠胚胎
纖維細胞進行細胞存活率試驗
探討細胞光過敏反應,研究
"
結果顯示對照組長時間照光會
對細胞會造成傷害 , 葉綠素衍
生物與照光共同作用時 , 小鼠
胚胎纖維細胞存活率大幅下降
至約 13%-34% , 顯示強烈光
毒性。此研究也利用葡萄球菌
進行光敏劑抑菌試驗 , 結果顯
示添加光敏劑用藍光照射的試
驗組,細菌可延遲生長並降低
存活率 , 因此配合光敏劑可進
一步提升抑菌效果 ; 研究也利
用大腸桿菌進行試驗 , 也發現
加入光敏劑可增加顯著抑菌效
益。		楊詠甯2025/9/7 下午 05:23:01
1作者 Júlia C. Gonzales , Guilherme T.P. Brancini, Gabri
來源 Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology Volume 176, November 2017, Pages 54-61
描述
此研究是利用亞甲藍和太陽光對柑橘植株上橙黑痂病菌 (Colletotrichum abscissum) 分生孢子的光動力滅活研究。這項研究利用亞甲藍做為光敏劑，在陽光照射下對甜橙葉片和花瓣上的分生孢子進行光動力處理。研究發現，只需30分鐘的日光照射，光敏劑可明顯削弱孢子，也沒有傷害植物葉片和花瓣。在流式細胞儀與螢光顯微鏡中發現：光動力作用會破壞孢子的細胞膜，讓螢光能更容易進入孢子，展現出滅活機制。研究結果證實光動力能成為田間防治植物病原真菌的新方法。
蔡鎬謙2025/9/7 下午 04:51:11

序號封面照內容說明上傳者最後修改
6類別 相簿集
名稱 討論實驗設計
說明
在這次的討論中，我們決定研究分為兩個階段進行，階段一先進行初步驗證，比較「光敏劑 + 光照組」與「光照組」對於已感染炭疽病葉片之病斑發展差異，以確認光敏劑配合光照是否具有抑制效果。階段二為完整驗證，若階段一顯示「光敏劑 + 光照組」可明顯延緩炭疽病害進展，則進一步增加兩組對照組，及光敏劑組跟不塗光敏劑不照光組，以排除效果來自於光敏劑本身或植物自我治癒反應。實驗方法為每天進行一次光動力療法，為期三十分鐘連續治療七天，第八天開始觀察葉片病斑的變化，同時也觀察光動力療法是否會對葉片產生傷害。		盧政佑2025/9/13 下午 08:10:24
5類別 相簿集
名稱 課後相約開會討論
說明
為了討論研究目的、相關研究流程和後續的實驗設計，我們有時相約開實體會議，有時是開線上會議討論。開會時回報札記、檔案庫、藏書閣等資料查詢進度，也確認各位組員都了解實驗目的和具體的操作方法，也在線上相約觀看對方的植物在家生長狀況。		蔡鎬謙2025/9/13 下午 07:19:41
4類別 相簿集
名稱 培養實驗樣本
說明
我們先練習培養樣本，首先選定較為悶濕的環境將玫瑰花或繡球花放在紙箱內生長，觀察樣本的生長變化，有的樣本在這種環境就會開始生病，有白粉病也有炭疽病開始發生。在這過程中有的樣本就會枯死了，有的還能繼續存活。我們也開始找到照顧植物的方法，譬如水要澆多少，在甚麼濕度下真菌就容易生長讓植物生病。		洪予澤2025/9/12 下午 12:46:11
3類別 相簿集
名稱 請問園藝專家
說明
我們到花蓮高農園藝科詢問園藝科老師平時種植花草樹木會遇到的病蟲害問題，還有平時用什麼方法加強對植物的照顧。聽完老師的經驗分享，我們發現給植物光源是很重要的照顧方式。		楊詠甯2025/9/12 上午 01:21:00
2類別 相簿集
名稱 至實驗室配置光敏劑
說明
我們選擇了價格經濟實惠的亞甲藍作為光敏劑，至實驗室使用實驗器材配置光敏劑，配置完成使用錫箔紙包裹。每一位組員都有數罐光敏劑使用並在家中建立實驗環境後，依照實驗步驟塗抹光敏劑在宿主植物上。		楊詠甯2025/9/12 上午 12:33:26
1類別 相簿集
名稱 搜集研究專題
說明
五月氣候悶濕，時而出大太陽時而多日
大雨，我家陽台又罩上黑色遮陰網為植物避雨
遮陽，陽台的種植環境因此不夠通風，繡球花
葉片長出白粉，令人非常困擾。有好幾盆繡球
花是價格上千元的特殊品種，媽媽很擔心花卉
會因白粉病而死亡，一切的付出都會化為烏有
。正好我和組員在搜集研究專題，我看到一堆
葉子要丟進垃圾桶，我趕緊把媽媽從盆栽修剪
下的白粉病葉片搜集起來，作為小組討論研究專題的具體參考資料。
週末到園藝商店（寶島花園）搜集樣本 在小組討論搜集資料後，我們發現除了繡球花以外，玫瑰花也是常有白粉病的花卉，因此我們到花蓮規模最大的園藝商家觀察花卉、搜集樣店家老闆娘進行訪談。		楊詠甯2025/9/7 下午 05:39:10

序號內容上傳者最後修改
4作者 盧政佑
標題 光源選擇
內容
我們的實驗願景是讓我們的實驗方法未來能推廣到家庭的日常園藝，或是園藝商家小規模的種植，所以我們討論確定實驗要運用太陽光。因爲我們希望光源可以直接用太陽光，因此我們的實驗必須選擇和太陽光的光譜、功率都相近的燈具，讓我們每個組員的實驗環境都擁有穩定的天然光源，也才能測試光動力療法的效果。我們在尋找光源時，在網路賣場看到各式各樣的植物燈，有不同光譜、不同價格，我們決定使用全光譜的植物生長燈，因為全光譜的植物燈有不同波長與色溫，近似太陽光的功能。就算是全光譜，有一百多元的，也有超過一千元的。有圓形造型，也有方型造型。有立燈也有掛燈。最後我們決定購買同一種款式:我們使用的是100w、方型、吊掛的植物燈，每個人都添購一盞植物燈在家做實驗。

盧政佑2025/9/13 下午 07:38:39
3作者 蔡鎬謙
標題 實驗準備
內容
在開始做實驗之前，我們花了很多時間討論要挑哪種植物病害、用哪一種光敏劑。
第一步：病害的選擇
常見會被真菌感染的植物裡，繡球花和玫瑰最容易得炭疽病和白粉病。最後我們選了炭疽病，因為白粉病一抹光敏劑，白粉就掉了，反而看不到光動力療法到底有沒有幫助；但炭疽病的葉片會留下明顯的褐色斑點，不會因為塗抹而消失，治療前後的差別比較容易觀察。而植物種類我們選繡球花，因為價格便宜，葉子大又好觀察，對實驗很方便。
第二步：光敏劑的選擇
我們挑了亞甲藍。組員用關鍵字找到一篇重要英文文獻，根據 2017 年的一篇英文文獻提到：亞甲藍在光照下能有效抑制真菌，而且亞甲藍水溶性高、好調配、便宜又容易買到，完全符合我們研究需求。

蔡鎬謙2025/9/13 下午 07:29:52
2作者 洪予澤
標題 培養感染白粉病與炭疽病的植物樣本
內容
看完文獻後，我們開始討論實驗的工作準備，首先我們鎖定最常見的植物真菌病害，從題目發想到搜集文獻這段期間的季節是初夏，當時好多春天盛開的花卉都已經凋謝，這些盆栽在園藝賣場的外觀已經不太健康，最容易取得也很容易感染病害的花卉是玫瑰花和繡球花。在培養樣本的過程中，有的玫瑰花長了白粉，有的繡球花長了炭疽病。我們最後決定以炭疽病的樣本做實驗。

洪予澤2025/9/13 下午 06:59:48
1作者 楊詠甯
標題 建立研究目的
內容
在討論研究題目時，我提出找出治療葉片上的病害的議題，組員們也覺得這是一個可以研究的方向，當我們想要研究解決的方案時，觀察和提問是一個很快速累積資訊的方法。我到園藝商家詢問老闆和老闆娘平時怎麼預防植物生病，他們很簡潔有力的回答我：噴藥！也介紹平時推薦客人買的藥劑給我看。我和組員在訪問園藝科老師的過程中也能得知光照就是植物生長最關鍵的因素之一。我們觀察發現陽光充足的地方，盆栽中的植物比較健康、病害也比較少，於是我們開始查詢資料希望能印證光照的益處！在搜尋資料的過程中，我以用光治療作為關鍵字發現光照治療、紫外線照光治療、光動力療法三個大方向，但是這些資訊幾乎都是人體醫療的資訊，還有好多都是診所和醫院的治療廣告。但從這個搜尋過程我們就知道光的力量真是太強大了，於是我們的小組名稱也就因此而生。
我們再分配任務繼續朝這三個方向搜尋資料，後來在文獻中真的發現已經有研究人員開始發展植物的光動力療法。我們了解：植物本身或外加的「光敏劑」在光照下會產生一種叫做「活性氧」的小分子，這些小分子可以攻擊並抑制病原菌。這和醫學上用來治療癌症或殺菌的「光動力療法」類似。於是我們在確定光動力療法是有可行性後，就開始建立我們的研究目標。我們最初是評估此光動力療法對我們栽種的植物葉片是否會造成傷害為主，在這過程中決定要以炭疽病作為研究目標，就確定了探討光敏劑結合光照條件下是否能抑制已受炭疽病感染繡球花葉片生長的影響的研究目的。

楊詠甯2025/9/13 上午 08:15:17

序號封面簡介（摘要）上傳者最後修改
4書名 中學專題研究實作指南
作者 黃春木, 吳昌政, 曾慶玲, 童禕珊, 簡邦宗
出版社 商周出版社
簡介（摘要）
本書教導讀者專題研究的歷程，並且提供許多範例作為參考， 讓讀者能學習查找資料、將資料升級成資訊，進而在探究問題的過程中能產出自己建構的知識。問"問題"是主動學習的起點，作筆記能幫助自己建立思考架構，同儕討論能激盪學習的火花，善用圖表能讓資訊更清楚呈現，我們能在這本書中學到許多實用的專題研究方法。
導讀
教導學生呈現專題時具體執行的方法，讓學生在探索專題的歷程中，享受做專題研究的樂趣。		盧政佑2025/9/22 下午 04:22:51
3書名 請問植物醫生：植物病蟲害圖鑑與防治
作者 洪明毅
出版社 城邦文化
簡介（摘要）
這本書包含了70種台灣最常見的病蟲害。作者發展固定的格式項目，每一種病蟲害都依格式進行介紹，有助於讀者建立照顧植栽的觀念。書中介紹各種病蟲害的生態及危害習性，針對各種病蟲害的異常狀態和特徵，提供正常健康的植物照片及得到該種病害的植物照片做對照，能夠增加讀者對病蟲害的辨識能力，也提供讀者具體可行的防治方法和建議。
導讀
愛植物，就要懂得如何照顧植物，本書教導讀者如何為植物創造更好的栽培環境，並讓讀者了解常見的植物的病蟲害。		洪予澤2025/9/22 下午 04:04:25
2書名 植物病蟲害診療室Q&A300
作者 謝廷芳
出版社 城邦文化事業有限公司
簡介（摘要）
介紹植物病蟲害，教導讀者防治植物病蟲害的各種方法。

導讀
這本書有豐富的圖片，讀者可以從外表看見植物的病癥，有利於讀者學習診斷植物的病害，也能看到植物生病後的狀況。
蔡鎬謙2025/9/12 下午 03:57:56
1書名 漫畫大英百科生物地科15：真菌與蘚苔
作者 Ｂom Bom Story 譯者： 劉徽
出版社 三采
簡介（摘要）
本書有各種真菌的圖片，用漫畫呈現故事介紹生活中可接觸到的真菌。
導讀
勞恩的舅舅郝博士是一位微生物學家，他帶著瑟琪和勞恩探索真菌和苔蘚的世界，回顧歷史上重要的真菌大發現。看完漫畫故事後對微生物在生活中出現的場景會有更深刻的認識。		楊詠甯2025/9/12 上午 01:11:57

序號截圖網站簡介上傳者最後修改
4網站名稱 明「茶」秋毫—應用亞甲基藍溶液吸光度變 化率測定方法探討水果、茶及水果茶抗氧化力 之研究
網址 https://twsf.ntsec.gov.tw/activity-1/60/pdf/NPHSF2020-050207.pdf?791
網站簡介
我們在國立台灣科學教育館網站的科展資訊系統內搜尋相關研究，網站有每個年度的科展作品說明書。我們發現這篇研究與我們的研究相關，篇名是:明「茶」秋毫—應用亞甲基藍溶液吸光度變 化率測定方法探討水果、茶及水果茶抗氧化力之研究。		蔡鎬謙2025/9/12 下午 04:44:25
3網站名稱 優活健康網
網址 https://www.uho.com.tw/index.asp
網站簡介
《優活健康網》是關注健康和生活議題型媒體，內容整合醫學專業、自然生活、人際生活，乃至心靈健康等相關文章，提供讀者正確的健康知識。因為我門的研究主題與光動力療法有關，此療法運用在人體已有大量的研究和報導，在這個網站搜尋關鍵字:光動力，就能看到各式各樣與光動力療法有關的資訊，有助於我們認識光動力療法。
盧政佑2025/9/12 下午 04:34:24
2網站名稱 瘋繡球
網址 https://www.facebook.com/groups/208899743731127/?locale=zh_TW
網站簡介
這是臉書網站中的瘋繡球社團，因為我們培養繡球花作為樣本，社團有許多網友會分享栽種的問題，如果繡球花生病也會在社團中詢問解決方法。		洪予澤2025/9/12 下午 12:58:12
1網站名稱 農業知識入口網
網址 https://kmweb.moa.gov.tw/
網站簡介
網站有豐富的植物圖鑑，我們可以查閱在文獻提及的植物，還能在網站中以關鍵字搜尋我們想查找的植物病蟲害資訊。也能在農業知識家的欄位中看到各種發問，讓我們可以了解別人在種植植物時遇到的疑難雜症。		楊詠甯2025/9/12 上午 12:47:11

序號書面報告說明上傳者最後修改
1說明 光動力療法是一種不使用農藥、對環境友善的植物病害控制策略。本研究以亞甲藍作為光敏劑，將光敏劑塗抹於炭疽病害的植物樣本，以光照方式探討光動力療法應用於植物炭疽病防治的可行性。我們嘗試運用「光動力」幫助植物打敗炭疽病。楊詠甯2025/9/25 下午 03:06:42