趨勢快訊 - 農業科技決策資訊平台

2019/05/21

研究構面一：產地與經營能力強化　　1-1 實現寒冷地區建立大範圍高效能稻田耕作系統之技術體系建立　　　　1. 建立寒冷地區大範圍高效能稻田耕作系統之技術體系　　　　2. 建立寒冷地區廣域栽培場用之超省力稻田輪作營運系統　　　　3. 建立寒冷地區大範圍稻田耕作系統可導入之業務加工用露天蔬菜生產體系　　　　4. 建立寒冷地區高營養飼料生產與家畜排泄物於農地回收利用之耕畜複合技術體系　　　　5. 建立適用於寒冷地區南部之偏濕氣候與土壤條件之高效能稻田輪作體系　　1-2 實現溫暖地區建立技術集約型之高收益稻田耕作系統之技術體系　　　　1. 建立溫暖地區泛用化之稻田基礎以用於先進型複合稻田農營技術體系構成　　　　2. 建立溫暖地區之高收益稻田農營系統所需技術體系　　　　3. 建立以稻田飼料為基礎之節省勞力資源循環型的酪農用飼料生產、製備、物流和飼養技術系統　　　　4. 背景式技術評估方法和就業型大型企業管理技術的開發　　1-3 建立寒地大範圍農地耕作及酪農飼料自給再利用系統之技術支援體系　　　　1. 投入ICT智慧農業系統以強化寒地大範圍農地輪作之生產基礎　　　　2. 建立酪農飼料自給再利用系統之技術支援體系　　1-4 建立山腰地帶之持續型農務系統之技術支援體系　　　　1. 建立山腰地帶之廣域稻田農耕系統之技術支援體系　　　　2. 建立山腰地帶省力之高收益果樹生產系統之技術支援體系　　　　3. 建立山腰地帶之高收益園藝栽培系統之技術支援體系　　　　4. 建立能將新型作物保護管理技術應用於有機栽培體系之技術支援體系　　1-5 建立溫暖地區高收益農地耕作與肉牛飼料自給生產系統之技術支援體系　　　　1. 建立溫暖地區高收益農地耕作系統之技術支援體系　　　　2. 建立溫暖地區之地域區分型大規模肉牛繁殖系統　　　　3. 建立活動地方飼料資源之黑毛和牛中小型規模生產系統之技術支援體系　　1-6 開發農業暨農業設施之自動化/機械化等革新生產技術　　　　1. 開發應用機械化技術、ICT等創新農業生產技術　　　　2. 開發適用土地利用型先進農耕系統之機械與裝置開發　　　　3. 開發適用於對應地區特性之園藝、畜產等具高效率且能輔助安定生產之農業機具與裝置的開發　　　　4. 開發提升農務安全與降低環境負荷之農業機具、裝置，並建立評估與測試方法之修正　　1-7 建立提高生產性之畜產地強化生產系統　　　　1. 建立年循環親子牛放牧為基礎之低成本牛之生產體系　　　　2. 開發提高家畜生涯生產性之育種技術之育種手法與有用基因情報的解讀及活用技術　　　　3. 開發促進家畜高效率之繁殖管理技術與高品質生殖細胞及受精卵的生產、保存技術　　　　4. 開發能將國產飼料資源最大化利用之豬雞精準營養控制的新型養殖技術　　　　5. 開發日本適用之省力且能精準飼養管理之酪農及肉牛生產系統　　　　6. 開發家畜生產過程中產生之臭氣、水汙染物質之處理技術及飼育環境改善技術研究構面二：實現強化農業與新創產業　　2-1 改進提升作物產量及品質與提升農產品韌性之前導品種育成及基因育種技術　　　　1. 根據客戶的實際需求，培育具有加工能力和廣域適應性的小麥品種　　　　2. 根據客戶的實際需求，培育具有加工能力和廣域適應性的大麥品種　　　　3. 根據消費者的實際需求培育穩定可在廣闊的地區種植的高產大豆品種　　　　4. 培育具強病蟲害抵抗性且能安定生產之高收益馬鈴薯　　　　5. 開發用於強化貧困地區農業之多樣化農作物之培育暨利用技術　　　　6. 培育支撐國產飼料基礎之高品質一年多收之飼料用作物品種　　　　7. 尋找新基因用於開發次世代作物和開發新的育種材料　　　　8. 開發促進次世代作物發展的育種技術　　　　9. 農業生物資源Genebank業務　　2-2 研發以辨明農業生物機能為基礎之提高生產性與產業利用的技術　　　　1. 解析能提升農業生物之生產性或產生有用物質的基因機能　　　　2. 開發能活用改良之基因組置換或基因編輯技術的新型有用作物或昆蟲素材製作技術　　　　3. 藉由基因組編輯、基因置換等基礎技術來解析動物機能　　　　4. 利用基因改良作物和蠶生產有用物質之實際應用技術的開發　　　　5. 開發新型功能性絲綢材料和衍生自絲蛋白等生物材之新功能性材料和其應用技術的開發研究構面三：確保農產品與食物的高附加價值與安全　　3-1 提升果樹與茶業生產力及附加價值之技術的開發　　　　1. 提升柑橘類作物生產力及附加價值技術的開發　　　　2. 提升蘋果類作物生產力及附加價值技術的開發　　　　3. 提升日本梨、栗子、核果類作物生產力及附加價值技術的開發　　　　4. 提升葡萄、柿子類作物生產力及附加價值技術的開發　　　　5. 開發活用遺傳資訊及基因情報之果樹育種基礎的技術　　　　6. 提升茶業需求及生產力之新品種與栽培加工技術、評級技術的開發　　3-2 開發高利潤的蔬菜和花卉生產技術　　　　1. 因應加工或業務用需求之露天蔬菜的安定生產技術開發　　　　2. 改進優質穩定的設施蔬菜高產技術，大型設施高效率及高收益生產示範　　　　3. 支援高收益蔬菜生產之品種培育與基礎技術之開發　　　　4. 應用基因育種技術之新型花卉研發　　　　5. 為主要花卉開發優質穩定的生產和質量控制技術　　3-3 開發食品營養與健康機能性利用技術疫或是次世代加工與流通技術　　　　1. 各年齡層之健康維護或提升用之農產品營養與健康機能性的解析與食品開發　　　　2. 建構新感官功能評價方法及其在營養保健功能食品開發中的應用　　　　3. 開發高效的農產品先進加工技術，確保高品質和穩定性　　　　4. 加工、儲存和分配技術的系統化，以保持高質量的食品　　　　5. 開發分析、測量和評估技術，以確保食品的高質量和穩定性　　3-4 確保從產地到餐桌的農產品與食品之安全性及信賴性技術開發　　　　1. 開發在農產品生產階段降低砷和鎘風險之技術　　　　2. 開發在食品加工和分銷階段降低風險和可靠性保證之技術　　3-5 家畜疾病診斷與預防技術之開發　　　　1. 闡明病毒感染的致病機制及開發疾病診斷與控制技術　　　　2. 闡明細菌和寄生蟲感染的致病機制及開發疾病診斷和控制技術　　　　3. 改良監測和控制重要國際傳染病之技術　　　　4. 通過釐清家畜疾病的現況，開發疾病控制和疾病監測技術　　　　5. 通過改良家畜重要疾病的流行病學分析和監測技術，建立動物疾病控制技術　　　　6. 開發飼料等家畜飼養環境的安全保障技術　　3-6 開發提升植物檢疫之病蟲害風險管理技術　　　　1. 改良植物保護技術，促進農產品出口，實現糧食之持續穩定供應　　　　2. 提升日本高風險害蟲發生之管理技術改良和精確度　　　　3. 開發抗藥性害蟲的早期診斷和預防技術【延伸閱讀】歐盟提出最新《2019-2030歐盟地區農業市場及收入展望報告》研究構面四：環境問題解決與地區資源的應用　　4-1 開發因應氣候變遷等環境變化及保全生物多樣性之研究　　　　1. 制定氣候變化影響於農業的高精度預測和評估方法　　　　2. 開發能夠靈活應對氣候變化的栽培管理支持技術　　　　3. 發展全球暖化減緩技術並最大限度地應用於農業生產　　　　4. 評估氣候變化等環境變化對農業生態系統中生物多樣性和生態系統服務的影響　　　　5. 開發環境變化監測和累積、分析和傳播環境基礎訊息之技術　　4-2 開發農產業生產基礎之機能維護提升、強化、地區資源管理及放射性物質對策之技術　　　　1. 為大規模高利潤農業開發農業生產基礎設施改良技術　　　　2. 強化農村地區並開發防災減災技術設施的維護管理技術　　　　3. 開發管理暨利用地區資源的改良技術，以應對農村地區結構和環境的變化　　　　4. 考慮到農村環境，通過減少損害、捕獲、環境管理等發展綜合性鳥類損害防治對策　　　　5. 核災影響地區恢復耕作之對策技術開發　　4-3 開發為持續型農業做出貢獻之作物保護、土壤管理及地區資源利用技術　　　　1. 在釐清昆蟲機能和生物之間相互作用的分子基礎上，開發創新的害蟲防治技術　　　　2. 開發結合物理和生物土壤消毒及作物抗性之疾病和線蟲損害控制技術　　　　3. 通過有害生物信息回報機制和利用原生天敵來開發難根除病蟲害管理技術　　　　4. 為外來種雜草和具除草劑抗性雜草等新型難控防治雜草開發綜合管理技術　　　　5. 在簡單診斷土壤理化性質和評估有機物質及生物功能的基礎上，開發具持續性之土壤管理技術　　　　6. 通過層級式使用農業廢棄物以建立區域資源循環系統　　　　7. 引入新的農業生產方式制定環境保護效果之評價指標

#飼養與栽培管理 #自動化 #智慧農業 #基因體學 #育種 #食品加工 #產銷 #氣候變遷 #多樣性 #精準農業 #環境資源保護

動物實驗中證實綠茶能阻斷肥胖、降低健康風險

2019/05/20

綠茶不但是生活中常見的飲品外，近年的研究發現，綠茶內含有豐富的機能成分，能改善腸道菌叢環境，進而減少健康風險。美國俄亥俄州立大學(Ohio State University)的一項研究即證實，綠茶內所含包括兒茶素等天然次級代謝物，有助於改善腸道菌叢的健康，並能調節體質避免肥胖等疾病。研究團隊利用小鼠進行實驗，將飲食中加入2%的綠茶萃取物，並與未經處理的控制組相互比較，發現攝取綠茶萃取物的小鼠較為健康。　　由於好/壞菌在腸道菌叢中的分布及比例會影響生物對於食物吸收的能力，在攝入大量高油脂食物後，腸道環境將會發生變化，造成腸道菌相發生改變。好/壞菌的比例一旦發生變化，便有機會在腸道黏膜細胞外引起發炎反應，嚴重發炎下恐破壞黏膜細胞間的連結，形成腸漏症(leaky gut)。引起發炎反應的細菌性內毒素便藉由腸漏產生的途徑擴散至微血管，隨著血液循環系統將發炎物質帶到全身各處，引起全身性發炎反應，最終導致肥胖。　　為平衡腸道菌相，避免腸漏症及其所衍伸的健康問題，研究團隊盼能透過綠茶萃取物的研究，以證實綠茶對平衡腸道環境方面的益處，並且釐清先前眾多研究有關綠茶能否避免肥胖的爭議。研究團隊透過實驗觀察小鼠身體上與肥胖相關的各項生理數值，包括測量黏膜細胞間的通透性(了解腸漏的嚴重程度)、發炎物質在體內轉移的程度、觀察腸道與肥胖組織的發炎程度，最後觀察在不同生理狀態下的腸道菌叢組成。透過上述指標可以發現，在高油脂餵食處理下的小鼠，若同時服用綠茶萃取物的話，體重可較未服用綠茶萃取物的小鼠輕20%並降低胰島素阻抗。除此之外，在服用綠茶萃取物後也降低腸道發炎反應，避免引起腸漏症等後續病症。【延伸閱讀】綠茶兒茶素減少動脈硬化的相關機制　　為此，研究團隊認為足夠的證據表明：綠茶能促進腸道正常菌的生長，改善腸道環境、維持正常菌叢，並且減少由飲食引起的腸道發炎反應所造成的身體健康風險問題。研究團隊表示，若將小鼠在實驗中攝取的綠茶量換算成人體攝取量，則相當於每人每天平均攝取10杯的量。俄亥俄州立大學的研究團隊希望能在未來逐步將動物試驗的成果應用在人體方面的研究，盼能藉由每日喝茶來對抗日漸增加的肥胖人口。　　該研究由美國農業部(U.S. Department of Agriculture)計畫資助，相關研究成果已發表在<The Journal of Nutritional Biochemistry>。

#功效性測試 #茶 #兒茶素 #基因體學 #腸漏症 #代謝症候群

都市農業在美國紐約都會區推行之現況及挑戰

2019/05/16

都市農業(urban agriculture或urban farming)是近代都市發展的一環，常見的發展形式包括社區農園、屋頂園藝、家庭農場、支持型農業等應用類別。藉由都市農業的發展，最終將有助於達到促進區域食品安全、強化鄰里發展、實行完整土地利用、打造環境永續等願景。都市農業按事業目的可分為非營利與營利兩類型，前者多以發展療癒農業、休閒農業、觀賞園藝等為主要項目，目的在於體驗及參與農業過程，並擴大在地社區參與；後者則以農業市場經濟為主要商業導向，目標在於生產農產品後，販售至都市地區及周邊消費市場。　　由於原始都會環境並不適合發展大規模的農業經濟，因此在發展營利型都市農業前得先構築一套適合作物及動物生長之環境。上述概念所發展的各式環境控制系統，如水耕系統、氣耕系統等農業類型，可統稱為環境控制農業(簡稱：環控農業，Controlled environment agriculture (CEA))。【延伸閱讀】都市農業在星國推廣之現況與成效　　美國紐約為都市環控農業發展的重鎮之一，因此該市的發展成果及研究可做為日後政策擬定及計畫制定的指標。美國康乃爾大學城市及區域規劃學系(Cornell University, Department of City and Regional Planning)的研究團隊在近期研究中發現，以商業化為導向的都市環控農業恐在發展上面臨到一些問題。研究團隊檢視紐約地區於十年間，以主要發展大規模的屋頂農場、垂直農場及室內農場等10處以營利為導向之商業化農場(commercial farm)進行調查，內容包含農產糧食數、產品價格、土地利用面積、環控農業在消費市場推廣程度、受雇農民數等。結果發現，多數商業農場是發展以屋頂農場為主的農業經營類型，其餘則以發展室內種植及貨櫃種植的經營模式。農產品大多以萵苣、香料植物等葉菜類植物為主，部分商業農場甚至開始從事水產品的生產。雖然相較於屋頂農場，發展商業化室內農場減少部分對自然光的依賴，然而室內農場為了營造出適合作物生長的光照、濕度、溫度等環境條件，導入高科技環控設備，這也造成整體成本提高外，也造成能耗提升、碳足跡增加等情況。此外，不論是來自屋頂農場或室內農場所生產的農產品，兩者的售價皆偏高，因此難以向低收入消費族群推廣販售。　　研究團隊也認為，現有3.09英畝位於都會區之商業化都市農場距離商業化永續經營所需之1,864英畝的經營面積仍有段不小的差距，而要在寸土寸金的紐約取得大規模的可用面積恐更是難上加難，這也導致在都會區推廣的農業經營無法在短期內競爭過市郊已成熟發展的農業經營模式。　　該研究認為目前商業化導向的環控農業在發展上仍需克服土地取得及高產業成本等根本問題。在另一方面，非營利性質之環控農業或許是另一項都市農業發展的方式。雖然文章中並未比較美國其他都市地區或其他國家之環控農業發展現況，然而該研究結果仍能給相關政策擬定者、決策者一個參考依據，盼能藉由該研究通盤調查臺灣現有之土地利用現況，並作為我國都市農業發展之借鏡。　　該研究成果已發表在<Land Use Policy >。

#都市農業 #環控農業 #飼養與栽培管理 #環境監控 #糧食安全 #生產技術 #垂直農業

人工合成氨的新方法可降低能源消耗

2019/05/15

現今人口增長的部分原因來自於大量糧食生產，除了豆科植物能夠經由共生細菌固定空氣中的氮，其餘作物大多需要自土壤中吸收含氮化合物。適度灌溉含氮肥料有利於增進作物健康，而現今的含氮肥料多半來自於哈伯法(Haber-Bosch-Verfahren)製造的氨。　　哈伯法採用高壓(約200大氣壓)、高溫(約攝氏400度)與鐵催化劑幫助反應，雖然可在短時間內將氫氣和氮氣轉變為氨，但是轉換效率不彰，一個週期的轉換效率只有10%，必須以多次轉換的方式提高產量，連帶消耗的能量也非常可觀；目前的哈伯法製造工業消耗了3-5%的天然氣，大約佔據全球總能源消耗量的1%或2%。　　現在東京大學開發出一種稱為SWAP（Samarium-Water Ammonia Production）的製造方式，SWAP可以從大氣中吸收氮氣，在鉬催化劑的幫助下，與水的質子及釤（於SmI 2當中）的電子結合，產生高達4,350當量的氨，其合成速度比起哈伯法快300-500倍，且效率高達90%，不但能夠節省大量能源，也可以減少製造前的設備採購成本。【延伸閱讀】科學家發現橄欖油廢棄物將會是生物燃料產業與農業的理想材料之一　　雖然在製造期間釤屬於消耗品，但其失去的電子可再經由電力補充，這種新方法儘管目前還不適宜於工業規模上應用，但已經與生物固氮酶的作用速度更加接近，也對環境更加友善，具有開發潛力。　　相關研究發表於<Nature>。

#氨 #人工合成 #環境友善 #含氮肥料

研究指出氣候變遷是加速香蕉葉斑病傳播的元凶之一

2019/05/14

香蕉葉斑病(Pseudocercospora fijiensis，Black leaf streak Disease；舊學名：Mycosphaerella fijiensis)是由子囊菌門(Ascomycete)的真菌感染香蕉葉片，導致香蕉葉部病變的一種疾病。該病最早源自於1963年首先在南太平洋島國斐濟發現，隨後擴展至菲律賓、臺灣、澳洲等亞太地區，後則逐漸擴及至中南美洲及加勒比海、非洲等區域。由於該病不但直接影響蕉株葉片生長，更嚴重影響蕉果發育，導致產量銳減，進而影響長期倚賴香蕉作為主要出口農產品的國家，使之在防疫檢疫方面與經濟上受到衝擊。該病在先前許多研究中皆證實，由於該菌的孢子會藉由雨水與風等媒介進行傳播，並在適當的溫度條件下快速感染其宿主。這樣的傳播型態顯示病原盛行率與溫、濕度間呈現一定程度的關聯性，這使得全球氣候變遷的研究在防治香蕉葉斑病上顯得十分重要。　　英國艾希特大學(University of Exeter)的研究團隊以香蕉葉斑病在過去60年感染、傳播等疾病數據，配合歷年重新分析的氣候環境資料庫數據，並結合電腦模式模擬進行運算，希望能釐清氣候過去的變化與疾病擴散間的關聯性。該研究模型顯示，香蕉葉斑病在過去60年間有逐漸擴散的趨勢。研究發現過去60多年間，在氣候變遷的影響下，氣溫會逐漸提升，轉變成適合孢子萌發及感染的溫度、濕度。根據模式模擬的推估顯示，在拉丁美洲及加勒比海等地的香蕉種植區，因樹冠層濕度(canopy wetness)及氣溫提升的情況下，增加了香蕉葉斑病生長與感染的機會，這導致香蕉葉斑病的感染率與1960年代開始相比增加了44.2%。在這樣的模式下同樣也發現，種植在乾燥氣候區的香蕉隨環境乾燥程度提高而降低其受感染的風險。該研究指出，除了全球貿易會大規模散布植物病蟲害外，全球氣候變遷在某些病原的傳播上亦成功扮演重要推手。【延伸閱讀】研究揭示全球極端氣候將影響區域性頂級葡萄酒的釀酒品質　　艾希特大學的研究團隊根據歷年氣候數據與推估的微氣候資訊，並結合傳染病的分布模式所進行相關的研究，將幫助人們更了解香蕉葉斑病在全球氣候變遷下的傳播模式，也藉此研究微環境對病原傳播與生長所造成的影響。　　該研究由歐洲聯盟委員會(European Commission)與英國全球糧食安全計畫(UK Global Food Security Programme)等單位資助，相關研究成果已發表在<Philosophical Transactions of the Royal Society B>。

#環境監控 #糧食安全 #氣候變遷 #病蟲害監控與管理 #香蕉葉斑病

利用霰彈槍定序法揭示落花生的全基因組遺傳資訊

2019/05/10

落花生又稱為花生(Arachis hypogaea，cultivated peanut)，是全球常見的大宗經濟作物，由於落花生具有相當高營養價值與經濟效益，加上該作物長期被人們所栽培利用，因此有關栽培、品種選育、試驗研究等方面均有相當地研究。雖然全基因組定序已應用在多個物種，成功解決許多物種間遺傳的問題，但落花生的基因序列直到近期才由美國喬治亞大學(University of Georgia)為首帶領的研究團隊成功解序，為落花生的全基因組解序開創新的里程碑。　　落花生的全基因組資訊之所以到近期才成功解序，係因其為四倍體生物(tetraploid)，這加深了目標序列在比對參考基因組(reference genome)方面的難度。為確定目標序列的同源性與釐清其四倍體形成的機制，研究團隊率先於2016年發表相關文獻，以序列間的差異程度推論四倍體可能形成的時間與機制，證實現今栽培的落花生是來自近9,400年前，由兩個二倍體近緣種雜交(A. duranensis × A. ipanesis)後產生的異源四倍體(allotetraploid)。研究團隊藉由先前的研究，加上最新的全基因組霰彈槍定序法(whole-genome shotgun sequencing)，成功的解出當今栽培種落花生的全基因組序列。　　研究團隊根據全基因組的資訊，分析現存約200個品系(或栽培種)的遺傳特徵，發現這些品系間均享有某些特定的分子標記，藉此推論這些花生品系均有可能來自同一個起源。【延伸閱讀】透過1KP植物轉錄體定序計畫重建綠色植物的演化關係　　喬治亞大學的研究團隊成功的解開落花生多倍體雜交起源的問題，並透過新一代定序技術獲得落花生完整的全基因組資訊。除此之外，研究團隊更藉由先前的研究成果，近一步印證落花生雜交起源的可能時間與發生機制，並分析不同花生品系間的親緣關係，為花生種源保存、遺傳研究、品種選育等研究提供完善的背景資訊。　　該研究由美國國家花生委員會(National Peanut Board)及其他產業界提供經費與種源方面的協助，該研究成果已發表在<Nature Genetics>。

#基因體學 #育種

以核醣核酸干擾技術誘發基因靜默之研究有助於提升酵母菌產量

2019/05/09

核醣核酸干擾技術(RNA interference，簡稱RNAi)是生物體中控制基因表現的一種機制，其中以微型核醣核酸(miRNA)或小干擾核糖核酸(siRNA)為主要干擾形式。透過基因靜默(gene silencing)的研究可釐清目標基因的表現模式與產物形式(即蛋白質種類或表徵形態)，為個體發育、基因表現、醫藥開發等研究做出巨大貢獻。丹麥科技大學(Technical University of Denmark，Danmarks Tekniske Universitet，簡稱DTU)的研究團隊以啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)做為研究材料，建立全基因組尺度的RNAi干擾模式，藉以釐清基因的表現模式與所影響的產物產量，最後達到提升酵母菌產物的產量之目的。　　研究團隊以α-澱粉酶產量作為蛋白質產量的總指標，利用約243,000個與RNAi相關的干擾因子(effectors)進行RNAi資料庫的建置，並透過高通量微流體單細胞篩選法(high-throughput microfluidic single-cell screening)找出在蛋白質產量上提升之酵母菌個體，接著分析其基因序列，最終找到9個明顯影響α-澱粉酶產量的基因，這9個基因分別影響細胞代謝、蛋白質修改與降解、調控細胞週期等功能。【延伸閱讀】使用全基因組關聯分析大豆中的菌根菌定殖基因　　丹麥科技大學研究團隊的這項研究為酵母菌提供更多元的應用，該研究模式及實驗流程也可望應用在其他真菌類的生物系統。此外，RNAi在酵母菌的表現模式，可逐步應用在生物醫藥、蛋白質與酵素製作或蛋白質產物量產領域等方面。　　該研究由諾和諾德基金會(Novo Nordisk Foundation)及瑞典戰略研究基金會(Swedish Foundation for Strategic Research)提供資助，相關研究成果已發表在<Proceedings of the National Academy of Sciences>。

#基因體學 #微生物應用 #RNA干擾技術

開發具抑制斑衣蠟蟬潛力的兩種真菌防治方法

2019/05/08

斑衣蠟蟬(Lycorma delicatula)是一種原產於中國、臺灣和越南等地的昆蟲，取食植物的種類廣泛，包含葡萄和蘋果，但在北美地區屬於入侵種，2014年時首次在賓州(Pennsylvania)東南部發現，並已擴散到附近七個州。而紐約擁有近50億美元的葡萄相關產業，也是美國第二大蘋果生產州，目前在紐約偶爾會發現成蟲，雖然族群數量還未明顯擴大，仍需準備與開發相關的防治技術。　　入侵種因缺乏天敵，因此能夠於短時間內迅速提高族群數量，採用生物防治法是較為環保的抑制方式，一篇由康乃爾大學(Cornell University)主導的研究指出，當地的真菌Batkoa major和Beauveria bassiana可能有殺死斑衣蠟蟬的能力，或許具有做為生物防治劑開發的潛力。【延伸閱讀】土壤微生物如何幫助植物抵抗疾病　　研究人員於2018年時觀察了一處位於賓州的蘋果園，並在死去的斑衣蠟蟬中分離出可能具有感染力並造成蟲體死亡的真菌菌株。經過遺傳技術鑑定後發現，在所有樣本中，73％的蟲體含有B. major，剩下的27％則含有B. bassiana，在樹幹上死亡的蟲體大多是被B. major殺死，比率高達97%，而在地上的蟲體被B. major和B. bassiana殺死的比率各為51%和49%。其中B. major會產生假根(rhizoids)，能將蟲體固定在特定位置，並釋放大量孢子；B. bassiana則是覆蓋大量孢子於蟲體上，這些孢子可經由直接接觸或雨水進行傳播。　　一般的昆蟲流行性感染疾病通常是由一種主要的病原菌攻擊宿主，但此次研究則有兩種真菌感染成功，未來或許可以研究此兩種真菌與寄主的交互關係，提供控制入侵種昆蟲擴散時的參考方案。　　相關研究獲得美國農業部動植物衛生檢驗局與林務局的資助，報告發表於美國國家科學院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，簡稱為PNAS)。

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改善藍莓缺鐵的永續性方法

2019/05/07

藍莓(Blueberry)發源自北美地區，果實中富含豐富的花青素(anthocyanidin)等抗氧化物質，是廣為人知的營養食物，適合種植在降雨量較多的地區，這些地區的土壤呈現酸性，pH值約在4.5-5.5。若是將藍莓種植在降雨較少、土壤較偏鹼性的地區，植株不易利用土壤中的鐵，容易造成缺鐵症狀產生，可能使得葉片黃化、生長受限或產量減少。　　合成花青素的酵素需要亞鐵離子參與，因此缺乏鐵可能連帶影響藍莓合成花青素的效率。傳統上，農民會在鹼性土壤中添加適量的硫以幫助土壤酸化，促進鐵在土壤中的溶解度，但以人為方式貿然改變土壤酸鹼性會影響原本存在土壤中的微生物族群變化，也會造成溫室氣體排放增加；若是採用額外添加鐵螯合劑的方法，則可能導致地下水或河流汙染。　　過往研究顯示，單子葉植物根部所分泌的mugineic acid family phytosiderophores具有螯合鐵離子的功能，或許可將這類植物應用在與藍莓植株的田間間作，提升藍莓對土壤中的鐵利用度。此次智利大學(Universidad de Chile)使用Emerald品種的藍莓分別與禾本科植物進行間作，發現實驗產出的果實不但增加了數量和重量，也提升了花青素等抗氧化物質的含量，效果與使用Fe-EDDHA螯合劑相同。【延伸閱讀】發光二極體可望取代高壓鈉燈具成為新一代溫室補光設備　　在自然資源日漸稀少的考量下，採用永續性高的農作方式有利於延長土地資源的使用期限，而間作便是其中一種選擇，相關實驗結果可作為藍莓田間管理者的應用參考。　　相關研究發表於<Frontiers in Plant Science>。

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全球首創茶香氣捕捉技術　製茶過程順便製成茶香露

2019/05/03

憑空收集香氣，是真的！農委會茶葉改良場做出全球首創技術，以冷凝方式萃取茶香，而且不損及茶葉使用，在製茶過程中就能取得茶香，製成茶香露，一點也不會影響茶葉的製成；相同的技術，還能應用在萃取花香上，等於是乾燥花朵的同時，取得花香純露，而乾燥後的花，還能拿來泡花茶，花朵雙重利用，完全不浪費。　　走進製茶廠，滿滿茶香，喝茶不僅講究口感喉韻，香氣更是一大賣點，茶改場經過數年研發，終於研發出新型專利「茶香萃取裝置」，可以將茶葉加工過程中揮發的香氣，收集起來，製成「茶香露」，留下製茶師傅在製茶過程中獨享的香氣。茶香露的香氣非常濃郁，但純天然萃取，以高香型的文山包種茶為例，1公斤可以萃取到30至100克的茶香露原料，茶改場認為是很有潛力的原料產品。萃取裝置只有冰箱大小，外加在茶農現有熱風乾燥機即可操作　　農委會茶葉改良場製茶課長楊美珠表示，這台萃取機可以配合茶農現有的熱風乾燥機，萃取茶葉烘焙或乾燥過程中，收集到的茶葉揮發性水蒸氣或香氣，經過冷凝，即可成為茶香露；萃取完的乾燥空氣還能再循環回到烘焙模組，同時可增加烘乾效率與烘乾物的香氣純淨度。　　茶農當然擔心，茶香被萃取走了，影響茶葉成品品質。楊美珠解釋，加裝萃取機不僅不會影響茶葉製成後的香氣，甚至讓茶葉聞起來更香，是製作高香型茶葉的秘密武器，萃取完茶香露後的乾燥空氣再循環回到乾燥設備，可以增加烘乾效率與茶葉香氣純度。萃取機延伸應用　花香也能這樣做　　國外萃取香氣製成純露的方式，以花草純露為例，都是水煮蒸餾，如此一來，花草就成了廢棄物，但茶改場的萃取技術可以同時乾燥花草植物，與傳統烘焙法相比，可以保留更多花草更多的風味；萃取香氣的部分，與傳統蒸餾法產製的純露比較，因水分100％來自植物本身的細胞水分，因此香氣更為清新優質，更接近植物原本的香氣。　　茶改場以這台萃取花香，做過玫瑰、玫瑰天竺葵、茉莉花、野薑花、玉蘭花、金銀花、小油菊，以及茶花，已有業者技轉，製成植物芳香分子水上市。至於茶香露，茶改規劃將做多元應用，茶香露尚未單品銷售。茶葉改良場研發出茶香收集捕捉技術並採非專屬授權，因國際間尚無此類茶香天然原料產品，製茶課課長楊美珠（圖左1）認為產業可掌握天然原萃茶香產品的市場契機。（圖／陳儷方攝）茶香萃取裝置。（圖／茶業改良場提供）茶香露。（圖／茶業改良場提供）

#冷凝 #萃取 #茶香露 #茶香氣

科學家發現能提高植物油產量的永續作法

2019/05/02

植物油(vegetable oil)多提取自油菜、大豆及向日葵等富含油脂成分的種子。經加工提取的植物油除了作為料理用油外，也可製成對環境衝擊較小的生質柴油(biodiesel)，以替代當今長期倚賴的石化燃料。新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University)的研究團隊藉由生物科技，找出可提升作物種子油脂含量的關鍵方法。　　南洋理工大學的研究團隊首先在研究材料上選擇與十字花科作物親緣關係較近、遺傳資訊已被徹底研究的模式生物阿拉伯芥(Arabidopsis)進行研究，希望能藉此找出提升油脂的關鍵調控機制。研究團隊在先前的研究中發現，造成植物種子表皮產生皺摺(wrinkled)性狀的轉錄因子WRINKLED1 (WRI1)與參與脂質生合成的14-3-3蛋白(14–3-3 proteins)是主要關鍵。藉由在菸草暫時性轉殖表現系統(Nicotiana benthamiana transient expression system)的研究結果，研究團隊認為阿拉伯芥的14-3-3蛋白與轉錄因子WRI1之間發生交互作用，而兩者在共同表現的同時亦提高油脂的含量。　　研究團隊在這樣的研究基礎上，進一步以遺傳改良的方式改造其中的關鍵蛋白WRI1。研究團隊宣稱，經改良的種子除了令種子表面具有明顯的皺褶性狀外，改良的種子的油脂含量也較一般種子多出15%。　　相較於一次性開採的石油而言，以植物油為原料製作的生質柴油可在適當的經營下永續進行生產，因此植物油的開法及應用在未來極具潛力。為此，以生物技術手段提升作物油脂含量等方面的研究及成果，將有助於未來推動替代性能源的使用，進而逐步取代全球長期仰賴的石化能源。在另一方面，由於該研究主要用途為能源應用方面，因此可降低社會大眾對於遺傳改造作物在生活應用方面的疑慮。【延伸閱讀】改善可再生能源的製造的新方法　　該研究有關之重大發現已發表在< Plant Signaling & Behavior>，關鍵核心技術已申請專利並進行專利審查階段。

#生質燃料 #可再生能源 #基因體學

發展混農林業以兼顧農業需求與維持鳥類物種多樣性

2019/04/29

在人們對糧食或經濟作物的需求日漸提高的同時，在兼顧區域生態保護與經濟發展的選擇中，混農林業(agroforestry，又稱農林間作或複合農林業)是可供選擇的項目之一。混農林業是結合林業與農業的經營管理模式，將多年生的木本植物與季節性收穫的作物混合種植的方式。由於混農林業是在不破壞當地生態系功能的情況下導入的農業經營模式，而非以生產為主要導向的經營方式，因此雖然產值較傳統農業經營來得低，但與一般傳統農業相較下，顯得更環保與生態友善。然而，混農林業的經營對物種多樣性的維持與保育方面的貢獻究竟為何？美國德拉瓦大學(University of Delaware)的研究顯示，在混農林業從事的作物生產中，樹種組成對於候鳥保育揭示一定程度的重要性。　　在一般民眾的認知中，林下經營的作物生產均對環境與生態的衝擊較低。根據這個想法，德拉瓦大學的研究團隊到位於新熱帶(American Neotropics)地區兩處通過鳥類友善認證(Bird Friendly Certificate)的咖啡農場進行調查。研究主要調查咖啡園裡北美候鳥的物種及族群組成、觀察鳥類在不同的樹間的覓食行為、統計鳥類在不同樹種間覓食所花費的時間、觀察不同樹種與鳥類組成之間的變化關係、觀察特定昆蟲在不同樹種間的數量差異、以及推論鳥類是否具偏好利用特定樹種的行為。研究發現，鳥類物種組成受特定樹種的影響，這些特定樹種多為原產於當地區域的原生種(native species，又稱本地種、固有種)。研究團隊發現，原生樹種擁有許多可作為候鳥食物的昆蟲，因此許多鳥類會花時間在原生樹種間找食物，呈現偏好利用特定樹種資源的現象。研究主要發現樹種是候鳥物種豐度(species richness)的關鍵因子，是影響鳥類棲息環境與行為偏好的因素。　　研究也指出，並非林下經營的咖啡生產都是環境友善的，假如混農林業的類型是屬於非原生樹種的林相組成，而是以育林、果樹生產等目標導向為主的林相結構，這將可能影響鳥類的主要覓食來源，恐非環境友善的作物生產模式。研究呼籲，選擇以原生樹種組成的混農林業，才是真正有益於環境的永續經營方式。【延伸閱讀】評估植物外來種是否成為入侵種之新興工具　　該研究由迪士尼世界保育基金(Disney Worldwide Conservation Fund)與德拉瓦大學資助，相關研究成果刊登在<Biotropica>。

#環境監控 #環境友善 #生態保育

專家們表示：新興植物育種技術將能解決未來糧食安全問題

2019/04/26

著名的英國經濟學家馬爾薩斯(Malthus)在其著作<人口論>中推測：人口將成指數增長，而糧食將成線性增長；在這樣的模型下，馬爾薩斯預期未來多數人將會因糧食短缺問題，爆發糧食安全危機，此現象稱為馬爾薩斯災難(Malthusian catastrophe)。然而，隨著工業革命帶來的科學發展及技術革新下，藉由科技的進展，逐漸改變了糧食生產方式與生產量，最終避免了大規模的馬爾薩斯災難。由此可見，科技進步的同時也一並提升農糧產值，使多數人們免於飢餓之苦，這偉大成就的背後不乏遺傳育種及基因改良(genetically modified)技術的結合。　　科學家們利用轉基因技術，將抗性基因由其他物種轉殖(transfer)到目標作物的基因組中，使標作物具備抗旱、抗寒或抗病蟲害等性狀。然而，這項技術有可能污染物種基因庫或外來基因可能由農業環境逸散至野外環境方面的風險，因此各國在上市前都會謹慎評估，並以法律規範之。為消除轉基因技術在食品及環境方面的疑慮，科學家轉而針對以CRISPR/Cas9進行的基因編輯(genome editing)技術進行探討。　　有別於傳統基改生物(genetically modified organisms，簡稱GMOs)以基因轉殖的方式在生物的基因組中加入外來基因，基因編輯是利用CRISPR/Cas9的定位技術，利用改良的Cas9蛋白找到基因組上的目標DNA序列並與之結合，利用鹼基的插入-刪除(insertion-deletion)造成的突變，藉此靜默目標基因的功能。由於多數的基因編輯不涉及轉基因的過程，因此基因編輯作物(genome-edited crops)在某種程度上有別於基改作物。【延伸閱讀】植物如何區分有益微生物和有害微生物　　雖然美國及日本的有關單位均認為基因編輯作物不應被視為基改作物，僅需依一般食品安全的審核標準規範即可；然而歐洲法院卻以較嚴格的標準認定基因編輯作物應比照基改作物的審核標準。比利時列日大學(University of Liège)及德國哥廷根大學(University of Goettingen)的研究團隊均認為，這樣的判決恐影響基因編輯作物在未來的應用與發展，無助於解決糧食安全問題。專家們呼籲，基因編輯作物的研究不應重蹈基改作物發展的覆轍，被嚴格的規範所限制，而是應該以謹慎的管理方式，開啟基因編輯的研究以解決未來可能發生的糧食安全問題。　　相關評論已發表在<Science>。

#基因編輯 #CRISPR/Cas9 #糧食安全 #環境友善 #基因體學 #育種 #農產品安全

高粱類黃酮萃取物可望成為對抗玉米蚜的天然生物製劑

2019/04/24

玉米蚜(corn leaf aphid，Rhopalosiphum maidis)是禾本科作物中常見的害蟲，主要宿主包含玉米、稻米、小麥與高粱等常見的經濟作物。玉米蚜會以特殊構造的口器破壞植物表皮並吸吮體內葉部汁液，過程中除了對葉部發育造成影響外，玉米蚜攜帶的病原及排泄物會嚴重地影響植物的生理功能。除了施用化學性藥劑加以防治之外，生物性製劑將是減少環境衝擊與降低食安疑慮的替代方式。美國賓州州立大學(Pennsylvania State University)的研究顯示，由高粱(Sorghum，Sorghum bicolor)生合成的類黃酮(flavonoids，又稱黃酮類化合物)成分將有效地防治玉米蚜造成的病蟲害。【延伸閱讀】線蟲費洛蒙可望成為誘發作物抗性的新興生物製劑　　類黃酮是植物生合成中常見的次級代謝物，除了一般廣為人知的抗氧化特性外，部分研究指出類黃酮也有病蟲害防治的功能。賓州州立大學的研究團隊在先前以高粱進行的研究中便得知，MYB轉錄因子之一的yellow seed1 (y1)是影響下游功能性基因表現的重要基因，研究發現高粱y1基因座的不同基因型與類黃酮3-deoxyflavonoids (3-DFs)與3-deoxyanthocyanidins (3-DAs)的生合成相關，因此確定y1在高粱類黃酮生合成中扮演的角色。研究團隊在這個基礎上進行研究，先排除兩基因型的殖株在y1基因座以外的遺傳差異，僅探討y1在功能上的差異帶來的影響，發現Y1表現型(或稱functional y1)與y1不表現型(或稱null y1)兩者在玉米蚜的防禦上有所差異。研究觀察到，Y1表現型相對於y1不表現型的植株而言，具有較佳的抗蚜蟲能力。另一方面，加入Y1中胚軸萃取液(mesocotyl extracts)進行處理的植株，會使蚜蟲死亡率提升。這也證實由轉錄因子y1調控的類黃酮生合成途徑是抗玉米蚜的重要關鍵，能有效地消滅玉米蚜個體及抑制族群成長，也顯示特定黃酮類化合物具開發成為生物製劑的潛力。　　該研究由美國農業部糧食及農業研究所(US Department of Agriculture's National Institute of Food and Agriculture)給予經費資助，相關研究已發表在<Journal of Chemical Ecology>。

#環境友善 #基因體學 #病蟲害監控與管理 #農用藥劑 #功效性測試 #生物製劑

發光二極體可望取代高壓鈉燈具成為新一代溫室補光設備

2019/04/23

溫室是為植物生長所設計的設備，其目的是保持環境的一致性，使植物在適當的環境下得以生存。透過控制溫室的溫度、濕度或日照長度等生長因子，可藉此調控植物的生理週期，進而影響收穫的品質與收成時間。溫室的設計因地區而異，例如：在低緯度熱帶地區中，溫室經常保持一定的濕度或遮蔽多餘的光照，避免植物體內的水分在炎熱、乾旱的環境下過度蒸發；而在溫帶或緯度較高的地區，農民們常在溫室中加入額外的人工光源，以此避免因晝夜因季節性的變化，影響植物的光週期(photoperiod)。由此可知，位在高緯地區的國家，農民時常面臨到光照過長或不足的情況，這時溫室中的人工補光(supplemental lighting)設備就極為重要。　　傳統的溫室補光設備多以高強度氣體放電(high-intensity discharge，簡稱HID)的高壓鈉(high-pressure sodium，簡稱HPS)燈具為主。近年來，由於發光二極體(light-emitting diode，簡稱LED)具有較高的能源轉換效率、以及可提供穩定的特定波長等優勢，已逐漸成為日常燈具的主流，加上LED的製程已日臻完善，因此越來越多以LED做為光源，對植物進行生理方面的實驗。加拿大貴湖大學(University of Guelph)的研究團隊針對LED做為用溫室補光設備的可行性進行研究評估。　　研究團隊以傳統HPS與LED兩種不同光源做為溫室的補光設備，對三種非洲菊切花(Gerbera jamesonii，cut gerbera)的栽培種進行相同光源範圍的補光處理，並觀察三個栽培種在不同光源處理下生長的情況。研究發現，不論是以HPS或是LED進行補光，三個栽培種的植株皆無存在顯著性狀上的差異，收成的植株均符合採收及販售的標準。【延伸閱讀】為高價作物量身打造之高隧道式設施在農園藝經營中面臨地挑戰及優勢　　雖然部分數據顯示，LED補光的非洲菊切花較傳統HPS補光的非洲菊切花的品質稍佳，然而以LED補光是否在經濟方面具有優勢仍是未來需要探討的議題。貴湖大學的研究團隊未來將會計算設備建置的成本及所生產所需消耗電力，在考量不同生產環境所需的成本後，算出LED對於園藝產業的經濟效益，並為光週期敏感的長日照園藝作物提供最佳的經營生產模式。　　該研究由國際非洲菊切花協會(International Cut Flower Growers Association)資助，相關研究成果已發表在<HortScience>。

#LED照明 #補光設備 #生產技術 #精準農業

利用地理資訊系統整合日本全國土壤肥力資訊

2019/04/19

土壤肥力(soil fertility)係指土壤支持作物生長的能力。由於不同的作物對於營養成分與土質需求不同，因此應先了解農地本身的地力情況、評估當地氣候環境，以適地適種的方式進行經營管理。為此，基本的土壤肥力調查與土地資源盤點將有助於農民初步了解農地的現況，經測量土壤基本參數，除作為施肥參考的重要依據外，也能一併實現合理化施肥的目標。近年來，土壤肥力或土壤組成分的基本調查也越來越被世界各國所重視，聯合國糧食及農業組織這些年也持續推廣土壤方面的普查與資料庫的建立，盼能藉此輔導當地農民進行土壤健康管理與推廣農作物栽植。　　除此之外，各國的農試單位也發展自身的土壤資料庫，作為管理國土或輔導農民的工具，日本國立研究開發法人農業、食品產業技術綜合研究機構(National Agriculture and Food Research Organization，簡稱農研機構NARO)也開發以地理資訊系統整合日本農地的基本參數，並對日本國內的農地地力進行全面性的盤點。該系統最早於2017年4月上線，提供1:200,000比例尺的地圖，並包含農業與非農業用地的基本參數，包括各形式土壤的特性與農地土壤肥力。在今年改版升級的系統中加入日本若干行政區提供的農地土壤肥力的基本參數，並提供各種作物所需的生長及肥料建議用量，作為合理化施肥的參考依據。該線上資料庫也可利用移動裝置連線閱覽，供現場即時查詢的服務，讓農民現場查詢自家土壤的肥力狀況。　　臺灣在土壤管理方面也由行政院農業委員會農業試驗所將調查後的資訊整合至資料庫，提供土壤肥力、微生物分布、性質分布與地面作物判釋等視覺化研究結果。國內的調查係由林業試驗所、水土保持局與農業試驗所等單位共同完成，供基礎科學研究，並結合土壤肥力測量及作物營養診斷服務，加強合理化施肥、提高肥料利用率、減少肥料浪費，目的是增加農業產量。【延伸閱讀】自動擠奶機器人的使用有助於乳牛繁殖時的育種選擇　　雖然國內已開發一套線上土壤資料供應查詢平台，但隨著現代農地用途的改變，必要時應適時地更新土壤肥力資訊，以提供人們最新的肥力資訊。或許日本農研機構的研究成果可為此提供平台維護的參考依據。

#環境監控 #資通訊利用

研究證實酪梨籽萃取物具有抗發炎活性

2019/04/12

酪梨(avocado；Persea Americana, Lauraceae)是重要的熱帶作物，其果肉擁有豐富的不飽和脂肪酸、膳食纖維、維生素B、維生素E等重要營養成分，是十分健康的熱帶水果。酪梨一般的吃法是取其果肉直接食用或作為食材加以利用，處理過程中往往將果實內的種子直接丟棄。然而美國賓州州立大學(Pennsylvania State University)的研究團隊發現酪梨籽萃取物可能對發炎反應有良好的抑制效果。　　賓州州立大學的研究團隊最先於十多年前研發以酪梨籽萃取物為食用色素的技術，在當時仍未發現其亮橘色(vibrant orange)的色素成分中竟然具有抗發炎的特性。為證實酪梨籽萃取物的抗發炎效果，研究團隊建立細胞培養模式，觀察小鼠的巨噬細胞在LPS (Lipopolysaccharide)刺激下的發炎反應，將實驗分成控制組及加入不同濃度的酪梨籽萃取物(colored avocado seed extract，簡稱CASE)，經24小時的處理後觀察與發炎反應相關的細胞因子。研究發現，加入酪梨籽萃取物的實驗組可有效地減少其發炎反應；研究也證實某些細胞因子的發炎程度與所加入的酪梨萃取物濃度有關，顯示出兩者間含有劑量依賴性(dose-dependent)的關係。【延伸閱讀】微生物代謝產物可幫助預防腸道發炎　　這項研究證實酪梨籽萃取物或許具有抗發炎的活性，然而研究團隊希望能透過活體動物實驗進一步印證其抗發炎功效。一旦確立其功效，將可望將酪梨籽萃取物運用在治療癌症、心血管疾病、關節炎、結腸炎等許多與慢性發炎相關的疾病。　　酪梨籽萃取物的研究或許能改變酪梨的生產與加工型態，將原本視為副產物的酪梨籽重新製成附加價值高的醫療保健產品。

#廢棄物利用 #功效性測試

經改造的土壤微生物或許能化植物為塑膠

2019/04/11

微生物存在於環境各個角落，微生物群落(community)的組成因不同的環境而異。不同環境下的微生物具有豐富且獨特的生物多樣性，科學家們往往可在不同環境中找出具有特殊生化功能的微生物，在進行適當的培養與遺傳工程後，便可利用微生物特殊的生化特性，完成人們的研究目的。美國威斯康辛大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)的研究團隊在土壤中發現能將植物木質素轉換成聚酯纖維(polyester)前驅物的微生物。　　植物細胞壁中主要存在纖維素、半纖維素及木質素等物質，由於木質素在製漿造紙產業中的附加價值不高，因此多做為副產物處理。然而研究團隊在土壤中發現學名為Novosphingobium aromaticivorans (Sphingomonadaceae)的微生物，是一種能將木質素轉化成其他化合物的微生物。該微生物能藉由體內的多種酵素，將一群特定芳香烴結構的化合物經不同酵素與生合成途徑，轉化為2-pyrone-4,6-dicarboxylic acid (簡稱PDC)，這種將多種前驅物經不同酵素轉化為同一產物的過程稱為生物漏斗(biological funneling)。而上述的PDC可做為聚酯纖維的前驅物，該過程可望取代傳統以石化為原料進行合成的人造纖維，在減少石油的消耗之餘，同時也解決農、工業副產物的問題。由於PDC在微生物體內也僅是整個生合成途徑的中間產物(intermediates)，為達到最佳產值，研究團隊對N. aromaticivorans進行遺傳工程，刪除代謝PDC的上游基因，確保PDC成為最終產物，藉此增加PDC的產量。【延伸閱讀】利用海藻生產生物塑膠的新方法　　研究團隊在土壤中發現並改良的微生物可望於未來取代石化製造的聚酯纖維，解決農業副產物的問題，研究團隊也會在未來研究如何將生產規模提升。　　相關研究已發表在<Green Chemistry>。

#生質燃料 #廢棄物利用 #基因體學 #微生物應用