馬鈴薯病害的線上檢測工具應用

摘要

美國科羅拉多州立大學研究團隊針對基因進行引子設計，研發出一款線上工具—Uniqprimer，以病原細菌Dickeya dianthicola做為測試，針對2015年爆發的馬鈴薯染病危機後的美國各區馬鈴薯產地的現況進行調查與引子測試。

　　細菌性植物病害每年危害許多作物，造成農民的經濟損失，而病原檢測能幫助進行地區性的病害管理，用以觀察當地病原的危害程度與防堵跨域感染，也能幫助農民觀察土壤或水是否已受到汙染，避免在帶有病原的土中耕作或使用帶有病原的水灌溉。最常使用的檢測技術包含酵素免疫分析法(Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)與聚合酶連鎖反應(Polymerase chain reaction，PCR)，其中PCR因具有高敏感度、高特異性與試劑取得容易等優點，使得採用基因體比對的分析方式越來越普及，使用者也能透過各種方式設計相關的引子(primer)序列。由於病原的基因會透過遺傳不斷變化，引子設計後的專一性關乎其能否於田間實際利用。

　　現在美國科羅拉多州立大學 (Colorado State University)開發出Uniqprimer，這是一款協助設計引子的線上工具，可通過Galaxy網站取得。研究人員透過病原細菌Dickeya dianthicola的基因進行引子設計與工具測試，這種細菌的寄主種類相當廣泛，且會造成馬鈴薯的莖變黑、塊莖腐爛或植株枯萎等病徵，2015年的大爆發導致美國損失超過4,000萬美元。並進一步於加州、科羅拉多州、佛羅里達州、密西根州、密蘇里州、新墨西哥州、紐約州、北卡羅來納州、德州和威斯康星州取得52個馬鈴薯莖、14個塊莖、9個組織培養樣品和41個灌溉的樣品進行測試，總共在41個樣品中偵測出D. dianthicola，具有良好的檢測效果。經由互聯網連接，任何人都可以使用Uniqprimer，儘管作業速度可能會隨著數據資料輸入和RiceGalaxy上同時使用的用戶數量而有所不同。相關研究發表於<Plant disease>。【延伸閱讀】新型可攜式DNA定序裝置可廣泛偵測早期小麥相關疾病

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