透過受訓犬隻檢測柑橘病害的應用研究
2020/02/21 @國際
摘要
柑橘黃龍病為柑橘樹種的細菌病害，對美國柑橘產區造成嚴重經濟損害，雖以殺蟲劑試圖抑制此病害擴張，但效果不彰；而美國農業局訓練一批檢測犬，以嗅覺找尋被感染柑橘黃龍病的樹種與病源位置，其準確率高達99%以上。
示意圖
柑橘黃龍病（Huanglongbing，HLB）是一種由Candidatus Liberibacter asiaticus的細菌引起的植物病害，這種細菌主要由亞洲柑橘木蝨(Asian citrus psyllid，學名Diaphorina citri)傳播，每年對美國柑橘產區造成嚴重的經濟損失，在過去13年中，美國已投入超過1億美金企圖解決問題。目前主要是使用殺蟲劑控制木蝨的族群數量與抑制傳播，藉此緩解疾病對柑橘產業的威脅，但收效不佳。由於此種疾病在樹木當中的潛伏期長，感染後數月到數年間不會有肉眼可見的明顯病徵，傳統上依靠監控人員的視覺觀察進行調查，後續再搭配PCR(聚合酶連鎖反應，Polymerase chain reaction)或其他檢測方法進行輔助，需耗費大量診斷時間、人力和財力進行採樣，急需尋找更有效率的早期檢測方式。【延伸閱讀】狗幫助及早發現作物病害
犬隻的嗅覺系統靈敏，能幫助人類檢測許多氣味（例如炸藥、毒品、追蹤人類和獵物、在犯罪現場尋找屍體及犯罪者的氣味），故美國農業研究局（Agriculture research service，ARS）的研究人員便專門培訓了20隻檢測犬，品種包含比利時瑪利諾犬、德國牧羊犬、此兩種犬種的混種犬和史賓格犬。經過訓練後，這些狗能在病原接種樹木後的兩週內偵測出被感染的樹木，而且還能將這類病原菌與多種其他柑橘類病原區隔，且能夠直接嗅出病原位置，準確率超過99%。
另外，研究人員使用流行病學模型進行模擬，測試通過犬隻、PCR和視覺調查在果園當中檢測10年感染的效果，發現既能維持種植面積又能長期獲利。但是犬隻也需要耗費時間進行識別訓練，且在高比例發病的環境下需要增加給予獎勵的時間，同時也降低檢測速度。因此，在操作上，建議病原高度流行區域可轉交給監管機構以採取適當的監管措施。而檢測犬可用於發病率高的區域，在早期發現病原的狀況下及時幫助清除受感染的樹木，以減少病原進一步傳播。相關研究發表於<Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)>
資料來源
- EurekAlert
- Canine olfactory detection of a vectored phytobacterial pathogen, Liberibacter asiaticus, and integration with disease control
文章摘譯
