重要性狀外表型篩選平台之建立 本計畫擬針對 國家種原庫收集保存之 2 萬多份大豆種原，建立核心 種原。進而利用新世代基因型及表型體分析技術，建 置全基因組SNP 及表型體資料庫。並建立大數據技 術，探討其基因型與外表型間的關聯性，作為大豆快 速精準育種平台的基礎。因此，本計畫在 107 年已完 成：(1) 自5,203 份初級核心種原，進一步收斂汰除 重複，建立 226 個核心收集種原( 圖3-13)；(2) 2,207 個核心種原之180K Axiom® SoyaSNP array 分析，發 現149,042 個 SNPs，可進入後續 GWAS 分析；(3) 建
立表型體大數據整合分析平台，探索驗證 79 篇蔬食 大豆重要農藝性狀文獻，其中機能性 ( 異黃酮 ) 共計 1,432 筆基因型資料，耐寒共計 1,650 筆基因型資料，
大粒種子共計4,333 筆基因型資料，以及果莢常綠共 計 338 筆基因型資料；(4) 建立重要性狀資料庫，包 含 117 筆異黃酮資料、372 筆耐寒資料及 117 筆大豆 粒型資料；(5) 完成農試所初級表型體設施( 圖3-14) 測試，並建立 >500 筆表型體分析及影像資料。這些 結果除了透過所建構的快速精準育種平臺育成抗環境 逆境與特殊農藝性狀之新品種外，亦能使臺灣以多元 獨特之商業品種站穩世界市場。
生 物 技 術
甜瓜種原重要抗耐逆境資訊之開發及應用 甜瓜
（Cucumis melo L.）為全球第三大葫蘆科作物，不論
在果實或種苗上皆具有極高經濟價值，但在氣候變遷 之下，甜瓜栽培上面對更嚴峻之挑戰，因此急需耐逆 境之品種，以穩定生產並維護食品及環境安全。遺傳 資源為育種之根本，因此若能掌握甜瓜種原特性（尤 其果實特性及抗病性），並結合基因體資訊，將能提 升甜瓜種原之應用性及加速育種之效率。本研究去年
（106 年）已建立 102 個甜瓜核心種原（圖3-15），
本年度進行甜瓜核心種原的特性調查（春秋兩季），
包 含 30 個 園 藝 性 狀 調 查、 白 粉 病（Podosphaera
xanthii race 1）抗感性評估及矮南瓜黃化嵌紋病毒
（Zucchini yellow mosaic virus, ZYMV） 抗 感 性 評 估，結果顯示34 個種原具白粉病抗性，72 個種原具 ZYMV 抗性，後續將持續進行更多病害之評估，以完 善種原抗病性資料。另外亦與臺灣大學農藝系合作，
結合外表型及基因型資訊，進行全基因體關連性分析
（Genome wide association study, GWAS），研究結果 顯示甜瓜核心種原對白粉病race 1 之抗性在染色體 2、
5 及 6 號具有顯著相關之位點，後續將進行此些位點 之驗證，待確認白粉病抗性基因存在後，配合DNA 分子標誌，將可應用於抗病育種中。
圖 3-15 甜瓜核心種原之多樣化果實外觀。遺傳資源為育 種之根本，因此若能掌握甜瓜種原特性（尤其果實特性及 抗病性），將能提升甜瓜種原之應用性並縮短育種時間。
建構異源基因表現之水稻分子農場 本研究已 建立穩定的水稻基因轉殖平台。因此，積極發展相 關之表現系統。首先，利用水稻表現抗高血壓胜肽 (GVYPHK、PTHIKW 及 VYPHK)，以測試表現系統，
故 先 構 築 pCAMBIA-Ubi-5XGVYPHK、 pCAMIBA-Ubi-5XPTHIKW、pCAMBIA-Ubi-5XVYPHK 等 表 現 載體，經由農桿菌媒介轉形，分別取得擬T0 轉殖系。
進而將這些擬轉殖株進行PCR 檢測，結果發現大部 分植株皆可增幅到目標基因( 圖3-16)，顯示重組片 段基因已導入水稻基因組。另一方面，生產攜帶蛋白 質-CGTase 作為抗原生產檢測抗體。試驗結果顯示，
稀釋至60,000 倍的抗體，仍可偵測 CGTase，顯示抗 體效價很高( 圖3-17)。同時在秈稻轉殖平台建立部 分，目前已成功取得OsRT(OsRetrotransposon)水稻反 轉錄轉座子基因擬轉殖株( 圖3-18)，同時也觀察到 pCAMBIA-Ubi1-ZsGFP綠螢光蛋白質之表現，這些 結果可作為未來發展秈稻基因功能驗證平台的基礎。
圖 3-16 抗高血壓胜肽 T0 轉殖系分子檢測。
P: plasmid DNA；T:TNG67；C:pCAMBIA1300
圖 3-17 CGTase 抗血清效價之測試。
生 物 技 術
圖 3-18 OsRT(OsRetrotransposon) 轉殖篩選與再生之流程。
彩色辣椒核心種原之建立與利用 多樣性種原的 蒐集與評估有助於提升作物育種效率。種原評估工作 包含園藝性狀調查與遺傳背景分析，分子標誌則是快 速評估種原遺傳歧異性的工具之一。本研究進行 63 份番椒 (Capsicum annuum) 種原之遺傳歧異性分析，
以及辣味、果色與抗病性基因型分析，計完成 59 個 收集系 250 個單株的34 個園藝性狀之調查 ( 包含 11 個植株性狀、7 個開花性狀和 16 個果實性狀 ) 與資料 建置，並獲得241 個單株之 S1 採種 ( 每單株精選種 子數 100 粒以上 )。針對辣味特性，利用allele specific marker，進行苗期辣味基因型分析同時對照外表型。
此 63 個收集系 285 單株辣味基因型分析結果：37 個 收集系為辣椒，24 個收集系為甜椒，3 個收集系為 ( 辣椒 / 甜椒 ) 混合系。經 285 個單株之辣味官能性 測試 (3 人以上 ) 結果，均符合苗期以葉片DNA 進行 辣味基因型分析結果。本年度亦篩選出 9 個抗病性分 析用候選分子標誌，分別為(1)CMV_Cmr1 resistance CAPS marker：Catm-int1；(2) Potyvirus(TEV, PVY, PepMoV) resistance gene pvr1 之CAPS marker；(3) Potyvirus (TEV, TVY, PepMoV) resistance gene pvr21,2,3 之SNP marker；(4)Potyvirus (PVY, PepMoV) resistance gene pvr4 之CAPS marker；(5)TMV_L4 (Tobamovirus) resistance SCAR marker：060I2END ；(6)TSWV_Sw5 (Tospovirus, Tomato spotted wilt virus) resistance CAPS marker：SCAC568；(7)Bacterial spot(Xanthomonas campestris pv.vesicatoria)resistance gene Bs3(Yang et al. 2009) SCAR marker；(8)Phytophthora capsici resistance SCAR marker：OpD04.717；(9)Root-knot namatode resistance gene Me1 InDel marker。經測試 63 個番椒 種原結果，其中 23 個辣椒種原收集系，分別具有1~4 種不同抗病性分子標誌。