非侵入性可攜檢測設備的發明讓植物病害檢測更為快速便利

摘要

美國北卡羅來納州立大學研究團隊以茄科晚疫病作為研究對象，利用表現在葉表的有機物特性，開發出能反映不同化學特性的試紙，經揮發性有機物資料庫進行比對後，便可獲知葉片是否受感染，有助於田間快速篩檢病原。

　　現下植物病原檢測多仰賴傳統分子生物檢測技術，雖然結果較為準確，但所花費的時間及金錢皆相當可觀。為此，由美國北卡羅來納州立大學(North Carolina State University)的研究團隊所開發的新型非侵入性可攜檢測設備，將有助於田間快速篩檢病原，提早進行必要之病蟲害防治措施，避免農損擴大。

　　該偵測設備主要用於鑑別由晚疫黴(Phytophthora infestans)引起的茄科晚疫病(late blight)。由於受不同病原感染的葉片，會產生不同的揮發性有機物(volatile organic compounds，簡稱VOCs)，研究團隊便利用表現在葉表的有機物特性，開發出能反映不同化學特性的試紙，又稱拋棄式色度感測陣列(colorimetric sensor array)，該感測陣列能將不同化學組成的揮發性有機物以不同顏色呈現。呈色的試紙經與預先建立的揮發性有機物資料庫進行比對後，便可獲知葉片是否受感染。該設備僅須少量(ppm等級)的氣體有機分子，在1分鐘內便可比對出資料庫中與感染葉片相同的指紋跡證。【延伸閱讀】新創公司FarmSense將人工智慧應用於害蟲的田間管理

　　農民於田間或溫室設施操作時，可將受測葉片摘下，將葉片置於特殊試管內並密閉15分鐘，之後利用檢測設備的軟管，將特殊試管內蒐集的揮發性有機物導引至檢測設備中，待色度感測陣列穩定呈色後，以智慧型手機紀錄並與進行資料比對，最終獲得病原鑑別結果。該檢測設備可快速篩出得病的作物，藉此提升作物的產量。據悉，研究團隊目前已將該設備應用於種植在溫室設施內的番茄病原檢測方面，同時也獲得初步的成效。

　　該研究由美國農業部(U.S. Department of Agriculture)等機構資助，檢測設備的詳細偵測原理及應用已發表在<Nature Plants>。

非侵入性可攜檢測設備的發明讓植物病害檢測更為快速便利

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