資料來源：苗栗改良場、工業技術研究院/鐘珮哲、曹嘉惠

隨著世界人口大幅增加與極端環境快速變化，農作生產為世界矚目重點，農業生技相關技術相對因應蓬勃發展。同時，以全球市場發展趨勢來看，農業生技市場(source:BCC Research)從西元2017年 321億美金市場，預估到西元2022年可達美金537億市場規模，年複合成長率更高達10.8%，亦充分顯現其價值性與重要性。

為確保農作生產與降低生產風險，於診斷技術發展中，分子診斷（Molecular Diagnostic）技術自基因解序計畫完成後，近年已發展成前三重要之診斷技術（Growth Opportunities in the US In Vitro Diagnostics (IVD) Market, Forecast to 2021, Frost & Sullivant, 2017）。雖然分子診斷技術具有較其他診斷技術之優越性（例如專一性、靈敏度、與成本效益等），但部分檢測操作仍無法脫離實驗室操作需求。據此，本計畫針對植物病害早期診斷，擬結合產官學研發能量，進行田間快篩檢測技術與系統之發展，以產業創新應用與檢測成本角度，快速融整開發共通性平台技術，亦擬以草莓產業為發展目標，草莓病害檢測為技術開發載具，後續擴展至其他農作產業之病害早期診斷。

草莓為一兼具營養價值與風味之水果，在全球皆極受歡迎，於臺灣地區，草莓種植面積約500公頃，總產量約8743公噸(108年農業統計資料)，每年國內草莓總產值可達18億，屬高經濟價值的作物。近10多年間，臺灣草莓產業面臨病害嚴重威脅，其中包括了炭疽病、萎凋病等重要病害，而這些病害具有潛伏感染特性，以致於在育苗期或是定植初期，無法以肉眼辨識病徵，卻在定植後開始顯現病徵，最後導致植株死亡，嚴重者造成田間大量缺株的情形發生。在較先進的草莓生產國家中(如日本與美國)，大多使用健康種苗繁殖制度，使得這些重要的草莓病害得以受到良好的管理，進而增加產量與產值，而健康種苗繁殖制度當中的一項關鍵，就是病害檢測技術。目前國內用以判斷草莓病害之方法大多依據外表病徵來判斷，這種方法除了需要豐富經驗之外，對於能潛伏於植株內的病害則難以判斷，因此需借助分子生物學的知識來發展檢測技術。

本計畫係以苗栗改良場草莓炭疽病核酸引子組為基礎，開發等溫PCR核酸擴增（Isothermal Nucleic Acid Amplification）檢測技術，目標為應用在檢測具潛伏特性之炭疽病。由於巢式PCR反應有較為繁瑣與易汙染之缺點，本計畫爰開發較具田間應用性之草莓炭疽病等溫PCR反應分子檢測技術。等溫PCR反應可突破傳統PCR於核酸擴增放大升降溫時大量電力需求，以現有行動電源電力供給即可驅動，且操作程序更為簡單且不易汙染，充分提升田間檢測之應用性。等溫PCR技術開發為採用恆溫式圈環形核酸增幅法（Loop-mediated Isothermal Amplification, LAMP 圖一）

依據草莓炭疽病特定序列，設計核酸檢測引子組（圖二紅框範圍內）。

有關等溫PCR專一性部分，以草莓萎凋病菌株、炭疽病菌株與木黴 菌株進行等溫PCR擴增反應後進行電泳分析，結果顯示此檢測方法 具專一性(圖三)。

▲研發團隊：苗栗改良場

聯絡人：鐘珮哲 分場長

電話：037-991025#211

E-mail：peiche@mdais.gov.tw