台湾“农委会”农试所经过近三年的努力,运用生物技术发展新式核酸检测方法,已成功开发出数种分子诊断作物病害之新技术,可检测病害与作物之种类不断增加中。期望这些技术能成为种苗品质把关的利器,提升台湾植物种苗产业之竞争力。
目前主要的病害诊断方法包括酵素联结抗体法、免疫扩散沉淀法、聚合酵素反应法、光学与电子显微镜检测法、核酸探针杂配法及各式墨点法等,在操作之速度及简便性、试剂之敏感性与专一性、套组之经济性等方面仍有极大改进空间;近年逐渐兴起的生物晶片技术,虽然灵敏度、专一性均有提升,然而大多数种苗繁殖者无法自行检测,必须将样本寄送至研究单位进行检测,较为耗时且不符经济效益,因此仍受限于需要实验室昂贵仪器设备与高价试剂器材加以辅助,且需有受过专业训练的人员进行操作,并不适合第一线工作人员使用。
新式快速分子诊断技术,系改进现有聚合酵素反应的效率,使用一种反应温度即可在不同类型之感染作物上测试,并能正确鉴别病害类型。例如:待测之检体,加入由本技术针对欲检测之所开发目标病毒试药,约一小时与试药充份混合反应后,经由呈色即可由肉眼直接进行观察:若呈萤光绿色,则可判断该检体为阳性反应,同时亦可确定检体已带有的病毒(原)种类;若为无色则表示未受感染,为健康植株。此技术诊断项目涵盖病毒、细菌及真菌性病害。该技术相较于传统检测之优点有:一是准确性高,对于病征确定的感染植物检出率可以达到100%正确率;经试验无病征带有病毒(原)的部份田间采样植物检体,可经由此技术被检测出来;二是反应时间短,可于60分钟获知检测结果;使用一般的聚合酵素反应则需要2.5小时,且需额外藉助电泳分析做确认;三是灵敏度高,较一般聚合酵素反应法灵敏度提高至少10倍以上;四是不需昂贵仪器。
本技术由于灵敏度甚高,除可应用于健康种苗检测外,也可应用于抗病品系株选拔、田间监控或早期潜伏感染植株之诊断等,未来朝向以技术平台提供需要的业界运用,如能发展成检测试药,经由量产,相信可以大幅节省测试所需成本。