資料來源：苗栗區農業改良場、工研院中分院/鐘珮哲副研究員兼分場長、洪文濱工程師

草莓為國內高經濟作物，素有果中之后之稱號，國內栽培面積約為509公頃(110年農業統計年報)，產量9,142公噸（每公頃產量17,953公斤），總產值約18億元。草莓栽培主要集中在苗栗縣（約89%），其中以大湖鄉栽培面積最大。

每年五月初至九月底為草莓育苗期，以走蔓（莖）進行繁殖。病害為影響草莓育苗與定植期栽培管理及造成產量損失的重要因子，其中真菌性病害炭疽病在近十多年來（約自2010年起）成為草莓產業關鍵病害之一。經系統性調查與分類鑑定，目前臺灣田間炭疽病菌族群以Colletotrichum siamense為主（佔75%），C. fructicola次之（佔11%）。炭疽病具有潛伏感染特性，停留在潛伏感染期的狀態即具有傳播能力。外觀無病徵卻帶有炭疽病菌孢子之草莓種苗（或植株），往往成為田間初次傳播來源。由於炭疽病菌孢子可藉由雨水或噴灌水彈濺傳播，露天噴灌育苗方式往往加速炭疽病菌之擴散速度。

為有效減少炭疽病發生，降低育苗期間施用化學藥劑的頻率，提升定植本田後產果量及確保果品食用安全，健康種苗為首要之務!在健康種苗推動之際，如何有效判斷肉眼無法辨識的潛伏感染，俾利於繁殖健康種苗之不同階段進行品質管控，為當務之急。本合作團隊為促使炭疽病檢測技術能直接在田間或育苗場操作，進而合作開發草莓炭疽病檢測行動工作站。

為因應草莓炭疽病檢測行動工作站現地分析作業之進行，本團隊完成非動力式核酸萃取套組開發及測試。非動力式核酸萃取套組主要由5瓶藥劑(Buffer)及兩組過濾針筒即可達成植物核酸萃取之工作（圖一）。非動力式植物核酸萃取套組包含樣品研磨溶酶、去除蛋白質與RNA、吸附DNA、清洗、脫附DNA，為優化操作程序與減少藥劑使用量之設計，搭配簡易工具無須動力裝置或回實驗室即可完成核酸萃取之工作。

完成核酸萃取後，接著將所得之核酸透過可攜式微型加熱器進行LAMP法核酸擴增，因LAMP檢測法的反應溫度維持在約60-65℃間即可，與一般PCR需有升溫、降溫之循環不同，此特點提升田間使用者自行檢測之機會。LAMP反應的過程中會有焦磷酸的釋放，進而與反應液中的鎂離子形成白色的焦磷酸鎂(magnesium pyrophosphate)沉澱，隨著反應時間增加，有機會使用肉眼即可觀察到大量的白色沉澱，也就表示核酸擴增反應有進行。亦可添加指示染料來進行擴增與否的判斷，如採用羥基萘酚藍（HNB）指示染料，陽性擴增樣品的顏色為天藍色，陰性為紫羅蘭色。搭配目視判定結果，可達成現地進行試驗與結果判讀（圖二）。

為整合可現地進行非動力式植物核酸萃取，接續可攜式微型加熱器與LAMP完成核酸擴增，並透過可視化結果判定，本團隊將上述試驗所需材料與工具開發為草莓炭疽病檢測行動工作站之雛型，如圖三所示。

本團隊於今(111)年將草莓炭疽病檢測行動工作站實際於草莓育苗農戶工作場域，進行現地炭疽病檢測之田間試驗。首先由研究人員就型態與外觀病徵分別採取健康草莓植株葉片、帶有炭疽病斑之葉片、帶有葉枯病斑之葉片等，透過非動力式植物核酸萃取套組萃取核酸，再進行LAMP，在核酸擴增反應中另外添加羥基萘酚藍（HNB）指示染料，以目視判讀結果。

本團隊所開發之技術為全球首例現地檢測草莓炭疽病，針對臺灣草莓主要炭疽病菌Colletotrichum siamense、C. fructicola，經LAMP法增幅後只需30分鐘即可檢知。本技術可於戶外即時現地進行植物核酸萃取，利於後續核酸擴增作業進行，且免除樣品回實驗室之運送保存問題，並縮短等待時間，以利立即反饋，及早進行病害防治。未來期望持續優化本技術之操作流程，俾利從源頭端(育苗場)精準檢測潛伏病害，確保植株健康以減少用藥，除節省病害防治成本及降低農藥殘留問題，更進一步提升作物品質與食安，對於友善環境與消費者安心與健康更是一大助益。

▲研發團隊：行政院農業委員會苗栗區農業改良場、工研院中分院

聯絡人：鐘珮哲副研究員兼分場長

電話：037-991025#211

E-mail：peiche@mdais.gov.tw