2.1 顯微鏡觀察

此部分實驗，以顯微鏡觀察嗜鹽古生菌在長期光照下的族群反應，也記錄單 一菌體在RGB 光源刺激後的生理反應 (圖 15、16)。初步實驗條件測試，以 H.

salinrum 野生株為樣本，並以藍光 LED 為光源，使其產生避光反應。為了減低 我們在觀察菌體泳動時，其垂直方向的運動，以及能夠更完整地呈現族群泳動行 為，我們將菌液樣品壓製成厚度約為一層膠帶的薄片 (圖 17)。 接著以不同倍率 的目鏡，調整刺激光徑的大小; 以 LED 藍光照射 10 分鐘前後的影像分析，可以 得知光源照射的範圍越小越好，並且光幅太大 (10X 及 20X 目鏡) 將使視野下 的光趨性反應即不明顯 (圖 18)，因此後續實驗皆以 100X 目鏡為刺激光源的光 徑。隨後，在藍光照射下，不同時間後所截取的影像分析中，可以得知菌體在光 源刺激後5 分鐘，即有明顯的避光反應 (圖 19)。擷取光源刺激前後的影像，藉 由軟體分析，定義及計算出照射區域內外的菌數比，並量化嗜鹽古生菌的光趨性 (圖 20)。此外，菌體的趨氧現象也可以在此設置下，於黑暗中靜置約 12 小時後

圖15、顯微鏡之架設。顯微鏡觀察的架設由下而上分別為 ： 以紅光濾片過濾出 紅光 (不影響菌體上感光物質的波段)，偵測菌體的泳動。將菌液樣品壓製成薄片 後，周圍以凡士林塗抹防止水氣蒸發，並置於37˚C 之熱盤上恆溫。刺激光源則 從目鏡打入，經過 100X 物鏡照射至菌體樣品上。

CCD camera

RGB LED

Halogen Lamp 850 nm long pass filter

Hot Plate (37˚C)

圖16、LED 燈源之波譜。顯微鏡研究中，所使用的 LED RGB 燈泡之出光波段。

(燈泡之功率為 5 W)

圖17、樣品薄片。載玻片上下兩端有一層透明膠帶，蓋玻片橋架於兩個透明膠帶

之間，中央菌液與周圍的凡士林之間有一個空氣介面。

圖18、顯微鏡刺激光源的照射範圍。由上而下為以不同倍率的目鏡，利用不同目 鏡調整刺激光源大小的結果圖。圖中黑點即為 H. salinarum 菌體，右欄為以藍 光LED 照射 10 分鐘後，同個地點以 10X 目鏡所拍攝之影像，左上方數字為照 射刺激光源時所使用的物鏡。 20X 目鏡結果圖中的圓圈，顯示該照射範圍下，

內部的菌體並沒有明顯的避光現象。 40X 目鏡結果圖中的圓圈，則為根據菌液 被分開後的區域，定義出的光源照射範圍。 100X 目鏡結果圖中的圓圈，則為根 據菌液被分開後的區域，定義出的光源照射範圍。

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10X

20X

10X

40X

100X 100X

20X

40X

圖19、光源刺激時間。H. salinarum 在藍光 LED 經過 100X 目鏡的照射後，於 不同照射時間後，在 10X 目鏡下所擷取之影像。圖中圓圈為定義出的光源照射 範圍。

圖20、光趨性影像分析。在分析過後的影像中定義出照光區域，分別計算照光區

域內外的菌體數量。隨後，以區域內數量除以區域外數量，可計算出其比值。最

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