(一)產卵試驗用之葉片來源
本研究主要在屏東縣恆春鎮墾丁國家公園之龍鑾潭自然中心內進行,實驗地 點主要在其中一個長15.2 m、寬 5.6 m 及高 2.2 m 網室(Pic. 1A),網室中有六個 長6 m、寬 1 m 及高 0.8 m 的水泥花台,每一個花台都種植多年生長的港口馬兜鈴
(Aristolochia zollingeriana Miq.)植株,攀附生長於高 1.3 m 及長 0.55 m 之鐵絲網
(Pic. 1B),紅紋鳳蝶會自然被誘引進入網室產卵。自 2008 年 10 月試驗開始後,
每週固定澆水,不噴灑任何農藥或肥料,讓原有的植株自然生長。
本研究將港口馬兜鈴頂芽下第4~8 片淡黃綠色嫩葉摘取,做為紅紋鳳蝶雌蝶 產卵試驗葉片。並使用非紅紋鳳蝶幼蟲食草植物繖楊(Thespesia populnea (L.))之 葉片進行對照處理試驗。繖楊為錦葵科(Malvaceae)肖槿屬(Thespesia)常綠小 喬木,在龍鑾潭自然中心內有多處種植,因葉片形狀、大小及顏色與港口馬兜鈴 葉片相似,所以使用深色繖楊熟葉與淺色繖楊嫩葉進行比對處理試驗。本研究使 用MUNSELL® COLOR CHARTS FOR PLANT TISSUES 植物組織色碼表(Munsell Color, 1977),將試驗葉片顏色標準化,兩種植物之熟葉顏色相當於色碼5GY-4/4 to 3/4,嫩葉顏色為色碼 5GY-7/6 to 7/10。
(二)產卵試驗用之雌蝶來源
本研究自2008 年 10 月 18 日至 2008 年 12 月 10 日,在早上九點至下午三點,
將樣區網室兩個寬0.9 m 高 1.6 m 底部離地 0.2 m 的紗門打開,等待自行飛入網室
產卵之紅紋鳳蝶以蟲網進行捕抓,若為紅紋雄蝶則置入綠色袖套紗網內,雌蝶則 另放入長寬高皆為45 cm 之實驗網箱(Pic. 2)內進行產卵實驗。
(三)試驗用藥品
馬兜鈴酸使用由SIGMA-ALDRICH(U.S.A.)出品之二種商品試劑:
(1)馬兜鈴酸Ⅰ+Ⅱ混合型(AA-Ⅰ+Ⅱ混合型)標準品含有29% aristolochic acid-Ⅰ與 66% aristolochic acid-Ⅱ。
(2)馬兜鈴酸Ⅰ單型(AA-Ⅰ單型)標準品含有99% 以上 aristolochic acid-Ⅰ。
馬兜鈴酸Ⅰ型為黃色針狀結晶;學名3,4-亞甲二氧基-8-甲氧基-10-硝 基-1-菲羧酸;分子式 C17H11 NO7;熔點281~286℃(分解)。
馬兜鈴酸Ⅱ型;學名3,4-亞甲二氧基-10-硝基-1-菲羧酸;分子式 C16H9
NO6;熔點275~276℃(分解)。
兩個馬兜鈴酸標準品購入時為25 mg 黃色粉末。取用 1 mg 的量溶於 10 ml 之 95%藥用酒精,配成 100 μgml-1之起始濃度,再分別調成不同濃度,各種濃度試劑 以每單一片葉子使用1 ml 之量,分別用無針針筒吸取並滴塗在葉片上。每組試驗 皆放入4 個不同處理之葉片於實驗網箱中進行試驗。
(四)不同葉片處理組合之雌蝶產卵反應試驗
1. 組合(A)港口馬兜鈴嫩葉,(B)塗AA-Ⅰ單型標準品繖楊嫩葉,(C)塗 AA-Ⅰ+Ⅱ混合型標準品繖楊嫩葉,以及(D)未處理繖楊嫩葉的產卵反應試 驗
組合之產卵試驗。準備一個長寬高各45 cm,具頂面及側邊一面塑膠布與四面紗網 之實驗網箱。將面積大小盡量一致之3 片繖楊嫩葉與 1 片港口馬兜鈴嫩葉摘下。
在第1 片繖楊嫩葉之葉面與葉背,總共塗上 1 ml AA-Ⅰ單型標準品,第2 片則同 樣在葉面與葉背塗AA-Ⅰ+Ⅱ混合型標準品試劑 1 ml,第3 片繖楊嫩葉及港口馬兜 鈴嫩葉則不塗試劑。4 個葉片皆插入有濡濕棉花的吸管,待葉片上酒精乾燥後,將 4 個葉片自吸管處黏貼透明膠帶分別貼在實驗網箱的四個頂角,葉面靠近頂面並自 然下垂以進行實驗。將準備完成實驗網箱擺放於離港口馬兜鈴網室10 m 以外的樹 蔭下,並將以蟲網捕抓到的紅紋雌蝶置入實驗網箱,當雌蝶碰觸到葉片後計時10 分鐘進行產卵試驗。
試驗時間終止後,將紅紋雌蝶移出實驗網箱,分別計數每一處理葉片之葉面、
葉背、葉柄及距葉片5 cm 範圍內之卵數。比較紅紋雌蝶對此 4 種葉片組合之產卵 數頻度分布。
2. 降低 AA-Ⅰ或 AA-Ⅱ濃度對雌蝶產卵之影響
(1)檢驗 AA-Ⅰ單型或 AA-Ⅰ加 AA-Ⅱ兩情況對雌蝶產卵之影響
自2008 年 10 月 24 日至 2008 年 11 月 13 日共 13 隻雌蝶完成 16 次本兩處理 葉片兩重複組合之產卵試驗。將AA-Ⅰ單型的濃度降低1/3,使之與 AA-Ⅰ+Ⅱ混 合型標準品中的AA-Ⅰ濃度相近,以此 1/3 濃度 AA-Ⅰ單型試劑,具有相同濃度 AA-Ⅰ之AA-Ⅰ+Ⅱ混合型標準品,分別塗 1 ml 在 2 個繖楊嫩葉,實驗網箱的四個 頂角各放1 片,對角放相同處理之葉片進行 10 分鐘的試驗,來對照比較 AA-Ⅱ有 無對於紅紋雌蝶的產卵誘導作用。
調降單型試劑中之AA-Ⅰ濃度之方法為:將前述AA-Ⅰ單型原始濃度標準品
取1ml,加入 2ml 的 95%酒精,即可使 AA-Ⅰ單型的濃度降為原來標準品的1/3,
此降低之濃度與AA-Ⅰ+Ⅱ混合型標準品中的AA-Ⅰ濃度相近。
(2)檢驗 AA-Ⅰ+Ⅱ混合型試劑中AA-Ⅱ調降 1/2 濃度對雌蝶產卵之影響 自2008 年 10 月 24 日至 2008 年 11 月 2 日共 11 隻雌蝶完成 15 次本兩處理葉 片兩重複組合之產卵試驗。將AA-Ⅰ+Ⅱ混合型標準品中之AA-Ⅰ濃度不改變下,
將其中之AA-Ⅱ調降 1/2 濃度,觀察 AA-Ⅰ+Ⅱ混合型中1/2 濃度的 AA-Ⅱ對於紅 紋雌蝶產卵反應是否會有差異影響。調降混合型試劑中之AA-Ⅱ濃度之作法為:
取1/3 濃度 AA-Ⅰ單型1 ml,加入 AA-Ⅰ+Ⅱ混合型 1 ml,如此使AA-Ⅰ+Ⅱ混合 型標準品中之AA-Ⅰ濃度維持不變,但其中之AA-Ⅱ濃度降低為 1/2。(1/3 濃度 AA-Ⅰ單型1 ml 有 33 μgml-1之AA-Ⅰ,AA-Ⅰ+Ⅱ混合型標準品 1 ml 有 29 μgml-1 之AA-Ⅰ與66 μgml-1之AA-Ⅱ,混合均勻後 1 ml 有 31 μgml-1之AA-Ⅰ與33 μgml-1 之AA-Ⅱ)
將此降低1/2 AA-Ⅱ濃度 AA-Ⅰ+Ⅱ混合型試劑,以及AA-Ⅰ+Ⅱ混合型標準 品,分別塗1 ml 在兩個繖楊嫩葉,實驗網箱的四個頂角各放 1 片,對角放相同處 理之葉片,進行10 分鐘的試驗。
3. 檢驗不同濃度的 AA-Ⅰ單型試劑對雌蝶產卵之影響 (1)檢驗 AA-Ⅰ單型試劑的濃度高低對雌蝶產卵之影響
在第1 項試驗中,AA-Ⅰ單型標準品對紅紋雌蝶產卵誘導效果明顯偏高,因此 本試驗將AA-Ⅰ單型標準品調降成不同的濃度,觀察AA-Ⅰ的濃度高低是否會影 響紅紋雌蝶的產卵偏好。其配置方法如下:
單型的濃度為標準品的1/3。
dAA-Ⅰ單型標準品取1 ml,加入 5 ml 的 95%藥用酒精,此新配置 AA-Ⅰ 單型的濃度為標準品的1/6。
eAA-Ⅰ單型標準品取1 ml,加入 8 ml 的 95%藥用酒精,此新配置 AA-Ⅰ 單型的濃度為標準品的1/9。
自2008 年 10 月 24 日至 2008 年 11 月 13 日共 11 隻雌蝶完成 15 次本四種處理 葉片組合之產卵試驗。將AA-Ⅰ單型標準品與以上三個調降濃度的AA-Ⅰ單型試 劑,分別塗1 ml 在 4 個繖楊嫩葉,各處理皆放 1 片置於實驗網箱的四個頂角,檢 驗AA-Ⅰ濃度高低對雌蝶產卵之影響。
(2)檢驗港口馬兜鈴嫩葉塗上不同濃度 AA-Ⅰ單型試劑對雌蝶產卵之影響 為了檢驗AA-Ⅰ試劑加塗在港口馬兜鈴嫩葉上,對雌蝶產卵是否具有增強之 影響,分別進行下列試驗:
c自 2008 年 10 月 25 日至 2008 年 11 月 15 日共 10 隻雌蝶完成 15 次本兩 處理葉片兩重覆組合之產卵試驗。將塗1 ml AA-Ⅰ單型標準品試劑之港口馬兜鈴 嫩葉,與未處理之港口馬兜鈴嫩葉各2 片,對角放相同處理之葉片,實驗網箱的 四個頂角各放1 片,進行 10 分鐘的雌蝶產卵試驗。
d自 2008 年 10 月 25 日至 2008 年 11 月 3 日共 8 隻雌蝶完成 12 次本兩處 理葉片兩重覆組合之產卵試驗。將塗1 ml 1/3 濃度 AA-Ⅰ單型試劑之港口馬兜鈴嫩 葉,與未處理之港口馬兜鈴嫩葉各2 片,對角放相同處理之葉片,實驗網箱的四 個頂角各放1 片,進行 10 分鐘的雌蝶產卵試驗。
e自 2008 年 10 月 25 日至 2008 年 11 月 3 日共 9 隻雌蝶完成 12 次本兩處
理葉片兩重覆組合之產卵試驗。將塗1 ml 1/9 濃度 AA-Ⅰ單型試劑之港口馬兜鈴嫩 葉,與未處理之港口馬兜鈴嫩葉各2 片,對角放相同處理之葉片,實驗網箱的四 個頂角各放1 片,進行 10 分鐘的雌蝶產卵試驗。
(五)雌蝶產卵誘導試驗進行
為了減低每個不同條件的試驗對雌蝶可能會有的不同影響,若同一隻雌蝶持 續有產卵反應發生,則進行與先前不同之試驗,每隻雌蝶試驗順序皆不相同。同 一天的試驗中,將每隻以蟲網捕抓到的紅紋雌蝶以A、B、C…等編號,若 A 蝶先 進行試驗1.,休息時如有產卵反應發生,下一次則進行試驗 2.;B 蝶則由試驗 2.
開始,休息時若有產卵反應發生,下一次則進行試驗3.;以此類推,直到產卵反 應不再發生為止。紅紋雌蝶產卵誘導總共11 個試驗,每天進行不同的 3-4 個試驗,
也都是依照同樣的方法進行。
因此,將完成試驗之紅紋雌蝶關入另一內有一段約50 cm 長,新鮮港口馬兜 鈴嫩葉與嫩莖之實驗網箱,讓紅紋雌蝶自由活動;因每隻雌蝶反應皆不相同,加 上有時蝶量較少,所以約等待5-30 分鐘不等,若此紅紋雌蝶持續有產卵反應,則 再使用此蝶分別進行其他試驗至無任何產卵反應為止。