絲瓜雜交種子純度檢測技術

農業部臺南區農業改良場　王聖善 

絲瓜是一種四季皆可收穫的蔬菜作物，在國內每年的栽培面積約為2,400公頃。常見的絲瓜品種可分為圓筒絲瓜 (Luffa cylindrica) 和稜角絲瓜 (Luffa acutangula) 兩大類，目前品種多以一代雜交 (F1 hybrid) 為主要趨勢。

在絲瓜一代雜交種子的生產過程中，容易因技術操作不當導致異品種的產生，進而降低品種的純度。因此，絲瓜一代雜交種子在上市前通常需要進行品質管理測試，以確保種子的品種純度。傳統上，絲瓜一代雜交種子的品種純度檢測主要依賴生長特性（grow-out traits, GOTs）的檢測方法，通過觀察植株從小苗到採收期間的外觀特徵來評估品種純度。儘管生長特性檢測方法操作簡單，但由於絲瓜栽培需要搭建棚架且每公頃可栽種的個體數量有限，因此檢測成本較高。此外，絲瓜從育苗到果實採收的周期需要約50天，這使得檢測時間較長，常成為限制種子及時供應的主要原因。

絲瓜雜交種子純度檢測技術是一種基於基因型檢測的策略，用於檢測作物體內的遺傳物質，以鑑別測試中的種子是否為種植的雙親所雜交產生的後代。本技術利用次世代定序 (Next Generation Sequencing) 對40個圓筒絲瓜和32個稜角絲瓜品種進行單一核苷酸多型性位點 (Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs) 探勘，並分別在圓筒絲瓜和稜角絲瓜中各設計了12個具有高度多型性的SNPs，這些SNPs被設計成KASP (Kompetitive Allele Specific PCR) 分子標誌。經過測試，這套分子標誌在大多數的核酸快速萃取的DNA樣本中能成功進行基因型鑑別，有助於國內種苗業者進行高通量分析，從而提高產品的出貨效率。

本技術已獲農業部農業智慧財產權審議委員會第2次會議決議通過，並以非專屬技術授權的方式授權業界使用，這將有助於國內種苗業者在進行種子品質管理時進行純度檢測，從而提升農業經濟中的蔬菜種子品質和商業競爭力。

圖一、圓筒絲瓜分子標誌開發流程。本技術利用次世代定序 (Next Generation Sequencing) 對40個圓筒絲瓜進行單一核苷酸多型性位點 (Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs) 探勘，藉此設計可運用在絲瓜雜交種子純度檢測之KASP (Kompetitive Allele Specific PCR) 分子標誌。

圖二、絲瓜雜交種子純度檢測技術分析流程。以SDS或NaOH的DNA快萃方法，搭配96-well盤式均質機(一臺)、懸擺式(Swing) 96-well盤式離心機(一臺)、聚合酶連鎖反應儀(六臺)與即時定量聚合酶連鎖反應儀(一臺)配備情況下，兩個工作日約可分析1,728-2,304個樣品。

圖三、絲瓜雜交種子純度檢測技術分子標誌，在SDS快萃的DNA品質下基因型判定分析結果。左圖受測樣品基因型均為異質結合，由基因型結果判定本批受測樣品均為雜交後代。右圖受測樣品基因型有部分呈現異質結合，有部分樣品則呈現與母本相同之基因型，由基因型結果判定本批受測樣品有嚴重的異品種混雜。

 

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