全文

(1)

生物技術

組織培養

甘藍小孢子培養與雙單倍體植株育成之研究 本研究在建立甘藍小孢子培養技術生產 DH 植株 作為加速甘藍育種之用。取自 2.5−3.5 mm 花蕾之 小孢子胚形成率優於或等於 3.5−4.5 mm 花蕾。14 個品種中以 ‘金春’和‘新威’甘藍的胚形成率最高,

分別可得 15.9 及 10.9 個胚/皿 (

表3-1)。比較鹽基

濃度及活性炭懸浮液組成對小孢子胚形成率之影 響,結果 1/2 NLN 培養基較 NLN 為佳,活性炭懸 浮液組成對胚形成率無顯著影響。比較 13%蔗糖或 麥芽糖及先以 16%蔗糖處理 2 d 後降至 10%蔗糖培 養效應,結果以 13%蔗糖處理之胚形成率最高。比 較 32℃及 35℃高溫處理 1d 後分別以 22℃或 25℃

靜置培養之影響,結果顯示高溫處理影響效果顯

著,其中以 32℃處理 1d 後以 25℃靜置培養可得到 最高胚數 (

表3-2)。‘新威’甘藍子葉期胚在 16 g L-1

洋菜之發芽培養基 (B5-16) 發芽率達 91.8%,而

‘金春’發芽率僅 27.8% (

表3-3)。測試含 10−16 L-1

洋菜培養基無法提高‘金春’發芽率(表

3-4),然而在

相同培養基於 4℃培養 1 wk 再移至室溫培養,其 發芽率提高至 94%。以流式細胞儀分析‘金春’和‘新 威 ’甘藍的 DH 植株比例,分別為 52.9%和 12.5%。

孤挺花組織培養種苗量化繁殖技術開發 利 用「台農 1 號」孤挺花組培鱗莖進行試驗結果顯 示,3%蔗糖對孤挺花「台農 1 號」組培苗生長較 為有利, 6‒9%蔗糖處理則會有抑制組培苗生長的 結果 (

表3-5)。培植體大小對鱗莖苗增殖效率無顯

著影響,當培養達 12 wk 時每培植體平均形成 1.3−1.4 小鱗莖苗;然而就鱗莖直徑而言,當培養 達 12 wk 時,9 mm 處理所得鱗莖直徑顯著大於 3

3-1

花蕾大小及不同甘藍品種對小孢子胚形成之影響

栽培種名 花蕾長

(mm)

小孢子數

(蕾) 總胚數 平均胚數

(皿) 金春 2.5-3.5 1.0 x105 143 15.89±7.67 ay

3.5-4.5 1.5 x105 109 10.90±4.31 a 新威 2.5-3.5 1.3 x105 61 10.17±3.43 a 3.5-4.5 1.4 x105 17 2.83±3.06 b 夏天 2.5-3.5 0.9 x105 53 5.30±3.20 a 3.5-4.5 0.6 x105 2 0.33±0.52 b 大福 2.5-3.5 0.6 x105 29 4.83±1.60 a 3.5-4.5 0.3 x105 6 0.86±0.90 b 初秋 2.5-3.5 1.3 x105 9 1.00±1.12 a 3.5-4.5 1.6 x105 0 0.00±0.00 b 大華 2.5-3.5 1.0 x105 5 0.19±0.40 b 3.5-4.5 1.1 x105 27 1.00±0.73 a 高峰 2.5-3.5 1.2 x105 16 0.70±0.56 a 3.5-4.5 0.9 x105 2 0.13±0.34 b 夏安 2.5-3.5 1.1 x105 15 0.58±0.81 a 3.5-4.5 0.7 x105 10 0.63±0.81 a 大樂 2.5-3.5 0.3 x105 0 0.00±0.00 a 3.5-4.5 1.4 x105 10 0.63±0.96 a 大利 2.5-3.5 0.6 x105 5 0.31±0.60 a 3.5-4.5 0.6 x105 8 0.53±0.52 a 台中二號 2.5-3.5 0.6 x105 0 0.00±0.00 a 3.5-4.5 0.8 x105 9 0.50±0.86 a 台中一號 2.5-3.5 0.8 x105 1 0.05±0.22 a 3.5-4.5 1.0 x105 6 0.35±1.46 a 大吉 2.5-3.5 1.7 x105 0 0.00±0.00 a 3.5-4.5 1.3 x105 2 0.25±0.46 a 綠秋 2.5-3.5 0.8 x105 0 0.00±0.00 a 3.5-4.5 0.9 x105 0 0.00±0.00 a

3-2 不同溫度組合處理對甘藍‘新威’小孢子培養胚誘導

之影響 首次溫度 處理 (℃)

接續溫度 處理

(℃)

總胚數 平均胚數

(皿)

32 22 35 8.75+1.71b

25 56 14.00+5.48a

35 22 4 1.33+0.58c

25 8 2.00+1.41c

首次溫度處理 **

接續溫度處理 NS

首次溫度 × 接續溫度 NS

3-3 甘藍子葉期胚在 B5A-16 培養基中發芽之情形

栽培種 總胚數 發芽胚數 發芽率

金春 99 26 27.77±22.23

新威 252 231 91.81±9.42

3-4 發芽培養基中之洋菜濃度對紫紅甘藍‘金春’子葉期

胚發芽之影響 洋菜

(g/L) 總胚數 成活 胚數

發芽 胚數

成活率 (%)

發芽率 (%) 10 40 21 7 52.50±9.57a y 17.50±12.58a y 12 40 11 8 27.50±12.58a 20.00±8.16a 14 37 20 7 41.08±41.46a 17.50±23.63a 16 30 3 1 10.00±17.32a 3.33±5.77a

生 物 技 術

(2)

mm 處理,但與 6 mm 處理間並無顯著差異 (

表 3-6)。利用「千禧之星」組培鱗莖進行發根試驗結

果顯示,添加活性碳 (2 g L

-1

) 對小鱗莖苗的發根 並無顯著促進的效果。利用混合介質 (泥炭苔:蛭

石:珍珠石 =2:1:1) 進行組培苗出瓶馴化結果 顯示,「千禧之星」與「紅獅」兩品種均達 100%

存 活 率 , 而 且 後 續 生 長 均 可 達 到 良 好 狀 態 (

圖 3-1)。

3-5 鱗莖大小對孤挺花「台農 1 號」組織培養苗生長之影響

z

Culture period

Diameter of bulb (mm)

Bulblets number

Diameter of bulblet (mm)

Leaves number

Leaf length (cm)

Leaves width (mm)

Roots number 4 wk 3 0.6 ± 0.2 b y 3.5 ± 0.6 b 1.3 ± 0.4 a 3.8 ± 1.3 a 3.4 ± 0.7 a 1.7 ± 0.4 a

6 0.7 ± 0.3 ab 3.4 ± 0.7 b 1.2 ± 0.5 a 3.6 ± 1.8 a 3.6 ± 0.8 a 1.7 ± 0.4 a 9 0.9 ± 0.3 a 4.2 ± 0.6 a 1.3 ± 0.5 a 4.2 ± 0.5 a 3.7 ± 0.7 a 1.7 ± 0.4 a 8 wk 3 1.1 ± 0.3 a 5.3 ± 0.8 b 2.2 ± 0.5 a 4.3 ± 0.9 a 3.6 ± 0.6 a 3.1 ± 0.7 a 6 1.3 ± 0.2 a 5.3 ± 0.6 b 2.4 ± 0.4 a 4.0 ± 0.8 a 3.4 ± 0.6 a 2.8 ± 0.7 a 9 1.2 ± 0.2 a 6.0 ± 0.4 a 2.3 ± 0.4 a 5.1 ± 1.3 a 3.6 ± 0.6 a 3.2 ± 0.7 a 12 wk 3 1.3 ± 0.4 a 5.6 ± 0.8 b 2.4 ± 0.7 b 5.8 ± 1.0 a 3.8 ± 0.4 a 6.0 ± 1.5 a 6 1.4 ± 0.2 a 6.1 ± 0.7 ab 2.7 ± 0.5 ab 5.9 ± 1.4 a 3.5 ± 0.6 a 5.7 ± 1.2 a 9 1.3 ± 0.3 a 6.9 ± 1.1 a 3.1 ± 0.7 a 6.2 ± 0.8 a 3.6 ± 0.9 a 5.9 ± 1.3 a

z Explants (one-quarter bulb) of various in vitro bulbs (3, 6, 9 mm , respectively) were cultured on MS medium containing 0.2 mg L-1 TDZ and 0.2 mg L-1 NAA in combination with 3% sucrose for 4, 8, 12 wk of culture. Each treatment had 4 replications, and 16 explants were used in each replication.

y Means in the column followed by different letters are significantly different at the 5% level by LSD test.

3-6 蔗糖濃度對孤挺花「台農 1 號」組織培養苗生長之影響

z

Sucrose Diameter Leaves Leaf length Leaves width Roots

(%) (mm) number (cm) (mm) number

1.5 5.5 ± 0.2 a y 2.0 ± 0.1 a 6.1 ± 0.4 a 3.6 ± 0.1 a 3.3 ± 0.3 c 3.0 5.6 ± 0.1 a 2.0 ± 0.1 a 5.9 ± 0.4 a 4.2 ± 0.2 a 6.2 ± 0.4 a 4.5 5.4 ± 0.3 a 1.6 ± 0.1 b 2.6 ± 0.5 b 3.6 ± 0.3 a 4.4 ± 0.4 b 6.0 4.8 ± 0.1 a 1.6 ± 0.1 b 1.8 ± 0.3 bc 2.7 ± 0.2 bc 2.5 ± 0.2 cd 7.5 4.1 ± 0.2 a 0.9 ± 0.1 bc 1.2 ± 0.2 c 2.1 ± 0.2 c 2.6 ± 0.4 cd 9.0 4.3 ± 0.1 a 0.5 ± 0.1 d 1.3 ± 0.1 c 2.0 ± 0.2 c 2.2 ± 0.2 d

z Explants (2–4 mm ) were cultured on MS medium containing 1 mg L-1 BA and 0.2 mg L-1 NAA in combination with various concentrations of sucrose for 12 wk of culture. Each treatment had 5 replications, and 15 explants were used in each replication.

y Means in the column followed by different letters are significantly different at the 5% level by LSD test.

3-1

孤挺花「紅獅」與「千禧之星」組培小鱗莖苗種植於混合介質 (泥炭苔:蛭石:珍珠石=2:1:1) 在溫室環境達 2 wk (A)、6 wk (B)及 18 wk (C、D) 之生長情形。

生 物 技 術

(3)

建構小花蕙蘭無病毒檢測平台及健康種苗供 應體系 本年度完成 33 種親本之特定病毒檢測,

無特定病毒反應者 25 種 (

表 3-7)。四季蘭、報歲

蘭及春蘭分生繁殖種苗之流程依序為:無菌培植體 建立、根莖生長增殖、芽體誘導、小苗生長、增殖 及發根;將發根瓶苗移出栽培,約 3 年長成開花株 (

圖 3-2)。就分生繁殖而言,側芽消毒成功與芽體

誘導率均低,繁殖倍率以四季蘭類較高,其次為春 蘭類,報歲蘭類最低,本研究不僅縮短組培流程更 促進種苗一致性;利用病毒檢測模式可建立優質種 苗親本源;前期成果顯示捲揚防雨設施可降低植株 罹病率。因此若有適當品種,整合上述技術純熟應

用,生產優質種苗與蘭株商品,將提昇產業之國際 競爭力。此外,比較果莢各部位病毒感染情形結果 指出,採用帶毒母本所得果莢進行播種時,會有受 到果莢病毒感染風險,因此播種時須注意操作方 式。選用帶毒母本雜交後代苗之 RT-PCR 檢測結果 顯示,對於將來作為母本繁殖之植株,即使外表未 見病徵且以 ELISA 法未檢出病毒,仍應以 RT-PCR 法進行檢測以減少病毒漏檢風險 (

表3-8)。

藍紫色蝴蝶蘭育種之研究 本研究藍紫色蝴 蝶蘭之 CYT177 與 CYT197 雜交組合可成功獲得實 生後代, CYT177 雜交組合可得 101 株實生後代,

具蠟質花瓣,花瓣為白色,唇瓣藍紫色,花數為單

3-2

小花蕙蘭無特定病毒種苗於溫室之生長情形。(A) 玉華四季蘭、(B) 富山奇蝶四季蘭及(C) 寶島仙女四季蘭分別於第 1 年 (1)、第 2 年 (2) 及第 3 年 (3) 之生長與開花情形。

3-7

以ELISA 法檢測小花惠蘭品種感染 CymMV 與 ORSV 病毒之情形

受測種類 品種數 CymMV ORSV 無特定病毒 尚待確認

 *      、 、 、

四季蘭 8 2 1 0 0 0 0 5 1 0

素心蘭 3 0 0 0 0 0 0 3 0 0

報歲蘭 6 0 1 0 0 0 0 5 1 0

春蘭 13 1 3 0 0 0 0 9 3 0

九華蘭 2 0 0 0 0 0 0 2 0 0

蓮瓣蘭 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0

小 計 33 3 5 0 0 0 0 25 5 0

* :陽性,感染病毒;:陰性,未感染病毒;:偽陽性,需進一步確認。

生 物 技 術

(4)

梗 2 朵,具香氣;而 CYT197 雜交組合僅獲得 3 株 實生苗,目前一株開花,單梗,花數為單梗 7 朵,

花徑約 2 cm,花瓣白色,唇瓣藍紫色 (

圖3-3)。觀

察顯示,此二雜交組合後代植株迷你且具幼年性短 特性,出瓶種植 (1.7 寸透明軟盆) 於風扇水牆溫 室約 4 個月即有開花能力,目前開花之少數植株皆 於夏季開花,因使用之藍紫色蝴蝶蘭母本具涼溫抽 梗特性,後續觀察未開花植株是否能於涼溫環境抽 梗開花。藍紫色蝴蝶蘭 Phalaenopsis pulcherrima fma. coerulea 多倍體研究上由於誘得 3 倍體、6 倍 體與 8 倍體植株較少,加上培養、取樣與栽培過程 皆有部分死亡,目前得以正常生長並開花結莢僅 4 倍 體 之 植 株 。 比 較 原 生 種 蝴 蝶 蘭 Phalaenopsis pulcherrima fma. coerulea 之 2 倍體與秋水仙素誘 得之 4 倍體植株園藝性狀,結果顯示 4 倍體植株具 有較大花徑與果莢 (

圖3-4)、梗徑與子房徑,且葉

片較寬短、花梗長度較短以及花朵質地較厚實堅挺 等特性 (

表3-9)。觀察生長情形顯示 4 倍體植株生

長速率較對照組為慢,而 6 倍體與 8 倍體培植體不 易分化長成正常苗株,出瓶種植後容易死亡。有關 4 倍體植株之雜交親和性則尚需進一步測試。

白雪文心蘭組培優化 本試驗利用花梗芽所 誘導之 PLBs 為增殖試驗材料,分別接種於不含任 何植物生長調節劑之不同種類與濃度之 MS 及花 寶 1 號培養基,並配合 10%椰子水的添加,已建立

最適文心蘭台農 4 號-白雪 PLBs 大量繁殖之培養基 組成。在 MS 基礎鹽類方面,全量 MS 培養基添加 10%椰子水 (MSC) 較半量 MS (1/2MSC) 培養基 為佳,其平均增加鮮重與鮮重增加倍數分別為 7.2g 與 6.2 倍 (

表3-10) (圖3-5),而全量 MS 培養基較

花寶 1 號培養基可使 PLBs 較快分化發育長出葉 片,最高可達 75%,因此以 MS 鹽類添加 10%椰子 水為最佳 PLBs 增殖培養基。

3-3

植株迷你與幼年期短之二個藍紫色蝴蝶蘭雜交組合 CYT177 (具香氣)、CYT197 實生苗株植株與花朵形態。

3-4 藍 紫 色 蝴 蝶 蘭 Phalaenopsis pulcherrima fma.

coerulea 2 倍體與 4 倍體植株之花朵與果莢之形態。

3-8 小花蕙蘭帶病毒親本葉片與其雜交果莢之病毒檢測結果

取樣方法 RT-PCR

樣品部位 ORSV CymMV

葉片  

果柄  

果莢外皮  

種子+胚柄  

【橫剖逕取種子法】*

種子  

胚柄  

種子+胚柄  

【剝開敲下種子法】*

種子  

胚柄  

種子+胚柄  

*每處理採 50 個樣品混合後進行檢測。

3-9 比較 2 倍體藍紫色蝴蝶蘭 Phalaenopsis pulcherrima fma. coerulea 與誘導所得之 4 倍體植株之園藝性狀

倍體數 花橫徑

(cm)

梗長 (cm)

梗徑 (mm)

葉長 (cm)

葉寬 (cm)

子房長 (cm)

子房寬 (mm)

果莢長 (cm)

果莢寬 (cm) 2 倍體

2.4 ± 0.0 b 46.5 ± 2.6 a 2.6 ± 0.0 b

y

14.7 ± 0.7 a 2.3 ± 0.1 b 1.8 ± 0.2 b 1.6 ± 0.0 b 2.4 ± 0.1 b 0.7 ± 0.0 b

4 倍體

3.0 ± 0.0 a 38.4 ± 2.1 b 3.1 ± 0.1 a 12.2 ± 0.8 b 3.5 ± 0.1 a 2.0 ± 0.1 a 2.0 ± 0.0 a 3.2 ± 0.1 a 0.9 ± 0.0 a

生 物 技 術

(5)

分子遺傳

番椒果實性狀分子標誌之開發 本研究以 13 個彩椒自交系,建構 16 個雜交組合,包含不同果 色 (黃、紅)、不同果形(bell type、conical type)等外 表型性狀。於夏作期間篩選出高溫逆境耐受性表現 較佳的 4 個 F

1

組合,其中 80/04 與 KM/80 分別採 收 240 粒以上 F

2

種子。 12 個雜交組合亦進行園藝 性狀等外表型調查,包括株高、株型、果實果實成 熟期等 27 個植株特性,以及 21 個果實性狀 (包含 果色、果形、果重、可溶性固形物等 )。另以 323

對簡單序列重複 (simple sequence repeat, SSR) 標 誌,篩選 7 個新雜交組合(44/20、80/31、31/102、

20/102、20/96、96/04),分別取得具有多型性的 SSR 標誌 : 58 對、49 對、40 對、34 對、57 對、69 對。

另針對分子標誌輔助選種目標,獲得 4 個基因標誌 分別為 : (1) 辣味缺失 InDel 標誌 (pun1

1

_746 bp) ; (2) 紅 果 的 SCAR 標 誌 (CCS_1500bp , CCS_240bp;缺失 CCS_1500bp) 或 CCS_240bp 則 表 現 為 黃 果 ; (3)果實不退綠之 SNP-CAPS 標誌 (CaSGR+FokI_190 bp) ; (4)暗紅色果色標誌 (CH2 dCAPS_254bp)。以上分子標誌將可提供未來番椒 育種或種原評估之利用。

3-5

文心蘭台農4 號-白雪 (1g 鮮重) 擬原球體分別接種於不含椰子水之 (A) 全量 MS 與 (B) 半量 MS (1/2MS)、含 10%

椰子水 (C) MSC 與 (D) 1/2MSC 四種培養基中之增殖與生長之情形。

3-10 文心蘭台農 4 號-白雪 (1g 鮮重) PLBs 分別接種於不含椰子水花寶 1 號 1g/L、2 g/L、3 g/L (HP1、HP2、HP3) 與

含椰子水(10%) (HP1C、HP2C、HP3C) 六種培養基中於增殖與生長之影響

培養基 PLBs

(增加鮮重 g)

PLBs (%)

PLBs+葉

(%) 鮮重增加倍數

HP1 4.8±0.1e 43.3±3.3 bc 56.7±3.3 bc 3.8 c

HP1C 5.8±0.4bcd 37.5±8.5 cd 62.5±8.5 abc 4.8 b

HP2 5.1±0.2cde 37.5±2.5 bcd 62.5±2.5 abc 4.1 bc

HP2C 7.1±0.2 a 65.0±2.9 a 35.0±2.9 d 6.1 a

HP3 4.4±0.2 e 40.0±4.1 bcd 60.0±4.1 abc 3.4 c

HP3C 6.6±0.1 ab 50.0±0.0 b 50.0±0.0 c 5.6 a

1/2 MS 5.8±0.4 cde 40.0±5.8 bcd 60.0±5.8 abc 4.8 b

1/2 MSC 5.9±0.3 bc 47.5±7.5 b 52.5±7.5 c 4.9 b

MS 5.0±0.2 de 30.0±4.1 d 70.0±4.1 ab 4.0 b

MSC 7.2±0.6 a 25.0±2.9 d 75.0±2.9 a 6.2 a

生 物 技 術

(6)

特殊米質突變體之選育及分子標誌開發 本 研究自台農 71 號 (TNG71) 誘變庫,篩選出一低 直鏈性澱粉突變體,命名為 TNG71-LAC。其株型 與 TNG71 非常相近,白米外觀較 TNG71 白而不透 明。直鏈性澱粉含量約 13%,比 TNG71 低許多 (17−19%)。同時,此突變體仍保有優良香味性狀 (

圖 3-6)。分析該品系於熱飯及保存過夜冷飯理化

特性,其硬度、咀嚼度呈下降趨勢,但黏聚性則是 上升趨勢,顯示 TNG71-LAC 是比較軟、黏,同時 冷飯比較不容易變硬。因此,頗適合冷飯、壽司飯 或飯糰等冷藏即食產品的開發。本研究亦透過選 殖、序列分析及 F

2

連鎖分析,發現水稻基因組第 6 號染色體的 OsGBSSI 基因可能參與低直鏈性澱粉 含量性狀,並完成功能性分子標誌的開發及驗證。

此外,針對該突變體其它澱粉生合成路徑基因,分 析不同穀粒生長時期的基因表現,結果發現除了原 先發現 TNG71-LAC OsGBSSI 表現量比較低外,尚OsBEII 及 OsPHOL 兩基因的表現量亦較低 (

圖 3-7)。 此 外 , OsAGPS2 則 呈 現 相 反 的 情 形 , 在

TNG71-LAC 有比較高的表現。這些差異性表現的 基因,可能是造成 TNG71-LAC 理化性質呈現較 軟、黏,且冷飯較易變硬的可能主要因素。未來擬

3-6

TNG71 及 TNG71-LAC 品系外觀 (A) 植株外觀;(B) 穀粒外觀;(C) 直鏈性澱粉含量高生產力水稻突變體 之篩選、品種育成及分子。

3-7 TNG71 及 TNG71-LAC 澱粉生合成路徑相關基因表現情形。

Varieties

TNG71 TNG71-LAC

Amylose content (%)

0 5 10 15 20

25 ** p=0.02

C

TNG71 TNG71-LAC

TNG71 TNG71-LAC

10 cm

糙米

白米

A B

生 物 技 術

(7)

進一步探索 TNG71-LAC 相關基因的突變型態及位 置,設計相關功能性分子標誌。此外,本研究已完 成 TNG71-LAC 品系品種權試驗調查,其結果可作 為申請相關品種權或是技術轉移之依據。

高生產力水稻突變體之篩選、品種育成及分子 標誌之開發 本研究自 TNG67 誘變庫中選育高生 產潛力之突變體。經 3 年篩選、產量評估的結果,

於本年度進行第二年高級產量試驗與 DUS 檢定,

並完成下列成果: (1) 第一期作 15 個高生產力水 稻突變品系之高級產量試驗; (2) 並依據高級產量

試驗結果,挑選 4 個高生產力水稻品系,進行 DUS 檢定調查。第一期作高級產量試驗結果顯示,選育 7 個品 系 產 量 超 過誘 變 親 (TNG67), 分 別 高出 4.5%、0.2%、3.2%、4.1%、3.3%、1.2%及 4.6% (

表 3-11)。進一步分析多年多期作高級產量試驗結果

(

表3-12),發現 2 個品系產量皆高於 TNG67,其中

以 H11 品系在 3 期作,皆表現穩定高產。進而檢 視其它產量組成性狀,顯示 H11 品系稔實率在 3 期作表現皆高於 TNG67。由這些結果推測,H11 品系高產的可能原因,除稔實率高外,其它產量組

3-11

參試品系 (種) 在 106 年第一期作高級產量試驗產量要素及其產量表現 期作別

Crop Season

品種 (品系) Varieties

(Lines) 株高 Plant height

(cm)

抽穗期 Heading

days (day)

單株產量 Grains yield

per hill (g)

穗數 (支) Panicle number

穗長 Panicle

length (cm)

穗重 Panicle

weight (g)

一穗粒數 No. of grain

per panicle 稔實率 Ripening

grain (%)

千粒重 1,000 grain

weight (g)

產量 yield (kg/ha)

2017(I) TNG67 93.7±2.5 82.0±0.0 32.2±7.5 17.6±3.3 17.3±0.6 2.0±0.4 83.0±16.7 84.4±3.3 26.5±0.6 7771.4 TN11 97.9±5.5 84.0±0.5 33.5±4.8 16.4±3.4 18.2±1.4 2.2±0.3 87.4±10.5 88.9±4.3 26.8±0.5 7371.7 H11 94.7±16.7 84.0±0.8 31.1±4.7 15.5±2.8 17.7±0.8 2.2±0.2 91.7±6.4 87.0±4.8 25.4±1.0

8123.2

H177 103.5±5.8 85.0±2.0 32.8±7.0 15.6±4.6 19.1±1.6 2.4±0.4 99.0±19.6 84.4±4.3 26.2±2.0

7787.5

H34 92.0±12.0 81.5±1.9 27.8±11.1 19.8±5.4 13.9±2.0 1.5±0.6 74.5±26.2 86.4±6.1 21.9±1.7 6544.0 H25 105.1±3.0 85.5±2.6 33.3±4.8 18.3±2.0 17.8±0.9 2.0±0.2 86.7±11.3 84.3±2.7 25.1±2.3

8018.9

H17 94.6±2.0 85.3±2.6 34.0±5.6 17.1±2.8 16.5±0.8 2.2±0.3 89.9±11.4 90.9±2.2 24.5±0.6 7379.2 H22 85.3±4.5 82.3±0.5 29.2±6.7 17.5±4.0 14.3±0.6 1.8±0.1 74.2±6.6 89.3±1.6 25.3±0.5 5698.6 H111 105.1±3.3 85.0±0.8 31.4±7.2 16.8±3.7 18.4±1.0 2.0±0.3 88.7±11.3 88.8±3.3 23.8±0.7

8091.7

H130 113.8±3.0 91.0±2.0 32.9±4.1 16.3±2.9 22.8±1.0 2.2±0.3 80.8±11.6 90.4±5.3 28.2±0.5

8025.7

H166 102.6±2.4 84.8±2.2 31.3±5.8 15.3±4.1 18.8±0.9 2.3±0.3 94.4±9.2 85.6±4.0 25.8±0.6 7583.3 H167 98.8±2.9 84.5±0.6 33.6±4.2 16.9±2.3 25.2±22.6 2.2±0.2 95.3±12.7 84.7±2.6 24.9±1.7

7868.1

H168 100.4±6.3 84.5±1.0 31.7±5.1 14.8±2.5 18.9±1.0 2.3±0.3 93.8±9.8 86.6±3.5 26.6±0.8 7261.9 H172 102.2±3.2 83.8±0.5 30.1±5.4 16.0±3.1 17.7±0.8 2.1±0.3 87.3±9.6 80.9±3.2 26.9±0.9 6502.2 H185 101.3±3.8 84.5±0.6 25.7±7.1 13.5±2.8 17.8±0.9 2.2±0.6 89.7±14.2 79.9±9.9 27.1±5.0 7622.9 H226 103.8±1.1 84.0±1.4 29.7±6.3 13.3±3.1 19.4±1.2 2.5±0.3 109.8±13.5 81.6±3.0 25.3±0.7 7600.0 H232 97.9±1.8 84.3±0.5 33.4±5.0 16.1±2.1 17.6±0.9 2.3±0.3 93.7±11.1 87.3±5.4 25.6±0.3

8126.0

3-12

參試品系 (種) 在 2 年 3 期作高級產量試驗產量要素及其產量表現 期作別

Crop Season

品系 Varieties

(Lines) 株高 Plant height

(cm)

Heading 抽穗期 days (day)

單株產量 Grains yield

per hill (g)

穗數 Panicle number

Panicle 穗長 length (cm)

Panicle 穗重 weight (g)

一穗粒數 No. of grain per

panicle

Ripening 稔實率 grain

(%)

1,000 grain 千粒重 weight

(g)

產量 yield (kg/ha) 2016(I) TNG67 101.2±3.1 79.0±0.8 32.4±5.4 18.7±2.4 17.7±0.7 1.9±0.2 84.9±8.0 84.5±6.1 24.2±0.3 7223.9 TN11 98.3±3.1 81.4±1.2 32.1±4.1 16.8±3.2

17.8±1.3 2.1±0.3

81.2±11.0

92.8±2.3 25.8±0.8

6614.9 H11 105.1±1.9 82.8±1.3

35.7±7.0 18.8±4.0

17.5±1.0

2.0±0.2 90.0±9.7 88.4±3.4

24.0±0.7

8039.9

H177 106.6±3.3 83.5±1.0

37.1±7.6 19.3±4.3 18.0±0.9 2.1±0.2 89.4±9.7 88.6±4.1 24.4±0.8 7673.8

2016(II) TNG67 99.7±0.5 67.0±0.8 21.5±4.1 13.5±2.7 19.8±0.9 1.9±0.2 98.6±8.3 67.5±4.4 24.2±0.5 4292.8 TN11 97.4±2.5 68.6±1.3

24.5±6.7

12.7±2.2 18.6±1.0

2.1±0.4

98.1±16.8

80.4±5.4 24.4±0.9 4647.7

H11 101.0±3.2 67.3±1.0

23.1±5.4 14.9±3.4

17.7±0.8 1.8±0.4 98.5±17.4

68.5±7.9

23.4±0.9

4773.8

H177 97.8±3.8 68.3±0.5

22.1±4.3 13.9±2.8

18.0±0.9 1.8±0.3

99.8±20.2 71.7±11.3

23.0±2.8

4727.5

2017(I) TNG67 93.7±2.5 82.0±0.0 32.2±7.5 17.6±3.3 17.3±0.6 2.0±0.4 83.0±16.7 84.4±3.3 26.5±0.6 7771.4 TN11 97.9±5.5 84.0±0.5

33.5±4.8

16.4±3.4

18.2±1.4 2.2±0.3 87.4±10.5 88.9±4.3 26.8±0.5

7371.7 H11 94.7±16.7 84.0±0.8 31.1±4.7 15.5±2.8

17.7±0.8 2.2±0.2 91.7±6.4 87.0±4.8

25.4±1.0

8123.2

H177 103.5±5.8 85.0±2.0

32.8±7.0

15.6±4.6

19.1±1.6 2.4±0.4 99.0±19.6 84.4±4.3

26.2±2.0

7787.5

Mean ± standard error(n = 4)

生 物 技 術

(8)

成要素於不同環境下,仍持一定水準而表現穩定 高產。 DVS 檢定調查 3 個高產突變品系 H11、

H177 及 H25 平均產量分別高於 TN11 為 7.0%、

7.5%及 5.3%,而 H34 則低於 TN11。但其它農藝 性狀與誘變親 TNG67 無顯著差異,僅 H34 在穗 軸長度部分較短。本研究選育出可在合理化施肥 情境下高產品系有 H11 與 H177,並冀能增加農 民收益外,亦能取代現行高氮施肥管理模式,以 達永續環境發展。

水稻白葉枯病抗性基因之功能性研究 台中 秈 10 號 (TCS10) 為台灣最大的秈稻栽培品種,但 不抗白葉枯病,本研究因此擬將 SA0423 的白葉枯 病抗性 QTL (qBBR11.1),利用分子標誌輔助回交 育種 (MABC) 策略導入 TCS10,降低秈稻產業受 白葉枯病危害的風險。本研究現已根據前期所開發 之 抗 性 分 子 標 誌 (ID111117 、 ID111142 、 ID111138、ID111141、 Xa3/Xa26 FM2),針對 BC

2

F

1

回交族群進行前景選拔,結果發現 60 個 BC

2

F

1

品 系中,有 31 品系帶有 qBBR11.1 (

表3-13)。進而接

種白葉枯病菌 XF-89b 後,發現這些選育品系的平 均病斑長度約為 6.8±0.7 cm,明顯較 TCS10 的病斑 長度短 (13.9±2.6 cm;

圖3-8A)。進一步挑選株型

類似 TCS10 的選育品系,進而再與 TCS10 回交,

建立 BC

3

F

1

世代。再利用前述 5 組分子標誌,對 BC

3

F

1

品系進行前景選拔,結果發現 59 個 BC

3

F

1

品系中,有 30 品系帶有目標 qBBR11.1 (

表3-13)。

進而進行白葉枯病抗性檢定,結果發現這些選育品 系的平均病斑長度約為 12.3±1.7 cm,明顯較 TCS10 的平均病斑長度短 (21.7±0.5 cm;

圖3-8B)。這些

結果顯示, qBBR11.1 的導入,確實可提升 TCS10 對白葉枯病的抗性。本研究將持續依循 MABC 流 程,將 SA0423 qBBR11.1 導入 TCS10,冀能最終 育成白葉枯病抗性的 TCS10 品種。

生物安全

作 物 溫 度 逆 境 模 擬 試 驗 平 台 營 運 規 劃 之 研 究 2016 年初台灣地區持續 10 度以下的低溫,對於農 業造成非常嚴重的損害。災害的發生難以預測且常 屬於複合性,作物防災技術研發及災損評估需要一 可模擬多重氣象環境之試驗場域,才能提供精準及 可重複之試驗數據,並驗證防災技術成效,故為因 應氣候變遷,建置作物溫度逆境模擬試驗平台刻不 容緩。本研究目的為了解作物溫度逆境模擬試驗平 台之可行性與需求,提供平台未來的營運管理規

劃。本研究採用深度訪談、問卷調查各政府機關、

學校單位、產業界中相關領域的研究人員及潛在使 用者以及辦理營運工作坊,欲了解: (1)對於作物 溫度逆境試驗平台的需求為何; (2)運作上的可行 性與難處; (3)未來可能的發展方向。研究調查發 現使用者對於平台設置地點,能否就近觀察試驗材 料最為重視。在專家訪談中,認為透過強化監控設 備與共同合作、委託試驗等方式,可以減少距離帶 來的不便。而在溫度需求面向,問卷統計及工作坊 討論結果,都指向高溫溫層的需求,認為高溫逆境 研究為日後主要方向。租賃期程則發現已有溫室者 偏好三至六個月的租期,而未有溫室者則偏好長期 租賃關係。由上述結果,作物溫度逆境模擬試驗平 台在往後的實際營運與發展,可參考並調整未來研 究議題與平台發展方向。

3-13

檢 測 與 抗 性 基 因 連 鎖 之 InDel 標 誌 於 TCS10/SA0423 回交族群

Cross Number of

total plants Marker Number of genotype (H) plants

BC2F1 60 ID111117

ID111142 ID111138 ID111141 Xa3/Xa26 FM2

31

BC3F1 59 ID111117

ID111142 ID111138 ID111141 Xa3/Xa26 FM2

30

3-8 TCS10/SA0423 回交族群的白葉枯病抗性檢定結果頻

佈圖。(A) TCS10XSA0423 BC2 F1回交族群;(B) TCS10XSA0423 BC3 F1回交族群。

生 物 技 術

(9)

基因轉殖 PFLP 香蕉於促進抗香蕉黃葉病之研 究 香蕉黃葉病已被認定為世界性的香蕉病害,目 前仍無化學或殺菌劑可以有效防治。為減少黃葉病 所造成香蕉產量損失,利用育種方式找出抗病品種 或是藉發展抗病之基因轉殖香蕉為最有效的防治 手段之一。本研究旨在分析轉殖基因香蕉抗病力的 研 究 , 及 發 展 一 種 葉 片 分 級 評 估 系 統 來 分 析 Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) 對香蕉造 成的罹病度,做為香蕉抗黃葉病之效果評估,試驗 對 象 包 括 各 個 具 有 表 現 ferredoxin-like protein (PFLP) 基因之各香蕉轉殖株。並利用 PFLP 基因 之轉殖系與非 PFLP 基因轉殖之香蕉作為判斷是否 具有抗香蕉黃葉病之效果,試驗過程同時加入等量 之 Foc 孢子懸浮液與相同試驗條件感染香蕉,以評 估各處理香蕉罹病情形,並藉由 PCR 技術檢測外 源基因之存在與否。葉部黃葉率試驗評估法經過不 同時期至約 54 天左右,進行香蕉苗之抗黃葉病效 果評估,並挑選出具抗病之香蕉植株。結果顯示 MCPER-3-4 轉殖株為 7 種供試轉殖株中相對最抗 黃葉病的植株 (

圖3-9)。由本研究結果顯示,PFLP

基因的存在似能提高香蕉抗黃葉病罹病率,未來將 進行田間抗病的長期觀察做進一步驗證。

作物機能

油茶籽儲藏條件對壓榨油品質之影響 臺灣 原生的小果油茶 (短柱山茶),主要分布於臺灣北部 山區的闊葉林中,相較於大果種油茶樹,其油茶籽 產量較低,又因一般民眾普遍認為小果苦茶油的功 效優於大果苦茶油,所以售價高出許多。本研究針 對小果油茶,分析其茶籽的貯藏條件對於壓榨油之 品質影響,油茶籽區分為 6.5%、12%兩種含水率,

貯放於不同溫度 (-20℃、4℃、15℃) 經半年後榨 油裝瓶密封,放在 4℃儲藏半年後開封分析,之後 再仿效家庭用油習慣,偶爾使用,再經過半年 (即 為榨油後 1 年),檢測分析其油脂的品質差異。分 析結果列於圖

3-10 (酸價)、圖3-11 (過氧化價),顯

示油茶籽的貯放條件確實會影響榨出油的品質,以 及其開封後居家使用期間的品質變化。試驗結果建 議,油茶籽必須乾燥至低含水率 (例如 6.5%),並 且保存於 ≤4℃的溫度環境,可以預期其壓榨油達到 國家一級苦茶油的標準;如果油茶籽保存於 -20℃

環境,則可預期其壓榨油開封後的居家使用期間,

在適當取用與儲藏習慣下 (確實密封後放置於 4℃

冰箱中 ),能夠持續維持至少半年以上的高品質油

脂 (維持國家一級油標準)。

13 種國產優良水稻推廣品種之預估升糖指數 升糖指數 (Glycemic index,簡稱 GI) 為評估含醣 食物在消化系統中分解後,人體血糖上升情況的指 標。當食物的 GI 越高,餐後血糖濃度增加的幅度 也較高,可能容易增加胰島素抗性,較易引發第二 型糖尿病,因此篩選並食用低 GI 的稻米品種,可 能對現代人的健康保健有重要的價值。本研究模擬 食物澱粉在人體胃腸道中消化的過程,分析 13 個 台灣優良水稻推廣品種之白米及糙米的預估升糖 指數 (Estimated GI,簡稱 EGI)。結果顯示在白米 之中,台中秈 10 號的 EGI 最低,稉白米則是台農 71 號及台稉 9 號最低;糙米以台中秈 10 號的 EGI 最低,稉糙米則以台稉 8 號最低,但皆跟其他品種 差異不大 。所 有品種糙 米 之 EGI 皆低於白米之 EGI,且兩者有顯著相關性 (

圖3-12)。本研究分析

稻米之理化特性與 EGI 的相關性,發現國產水稻之 EGI 跟其糊化溫度有顯著相關,而跟直鏈澱粉的含 量並無顯著相關 (

表 3-14)

,顯示糊化溫度可作為 國產水稻預估升糖指數的指標。

國產大豆異黃酮分析及豆漿感官品評 為促 進國產大豆消費市場提升,擬藉由大豆異黃酮分析 及感官品評,凸顯國產大豆於機能性及風味方面的 優勢。本研究分析 10 種國產大豆之異黃酮含量,

分析方法為:將大豆樣品粉末以甲醇萃取後,以 HPLC 分析,再以紫外光可見光偵測。豆漿製備:

100 g 大豆浸泡 16 小時後,瀝除水分後,加入 800 mL 飲用水,以高轉速均質機細碎 1 分鐘,細碎完 成後,蒸煮 20 分鐘,以豆漿布濾除豆渣再蒸煮 20 分鐘。豆漿感官品評:利用 9 分評分法評估 5 種高 異黃酮大豆品種製作之豆漿,針對外觀、風味、氣 味、口感、整體的喜歡程度由 50 位消費型品評員 評分,資料以單因子變異數分析及事後檢定費雪

3-14 民國 104 年第 2 期作 13 個品種白米 EGI 與直鏈澱

粉比例及糊化特性之相關係數

EGI

AM (%) -0.3021

PT (℃) -0.7364*

P (cP) -0.4726

HP (cP) -0.2406

CP (cP) -0.0195

BD (cP) -0.5165

SB (cP) 0.4432

生 物 技 術

(10)

LSD 法 (Fisher least significanct difference)進行統 計分析;以皮爾森相關性 (Pearson coefficient) 探 討整體喜歡程度與其他感官特性 (外觀、風味、氣 味及口感 ) 的相關性。分析 10 個國產大豆品種後,

有 5 個總異黃酮含量較高 (>4000 μg/g),分別為金 珠、台南 3 號、台南 10 號、台農 4 號及高雄 9 號。

將 5 種國產大豆分別製作豆漿,進行感官品評,結 果顯示高雄 9 號的分數最高,且整體喜歡程度與風 味喜歡程度相關性最高,達到 0.84。本研究結論為 高異黃酮國產大豆中以高雄 9 號具較高之開發潛 力。

3-9

各轉殖系及未轉殖香蕉於接種後 (54 d) 之香蕉植 株黃葉率試驗。

3-10

不同含水率小果種油茶籽在不同的儲藏溫度下之

壓榨油酸價變化。

3-11

不同含水率小果種油茶籽在不同的儲藏溫度下之

壓榨油過氧化價變化。

3-12

白色方格為13 種白米四期作 EGI 之平均值,黑色

方格為13 種糙米四期作 EGI 之平均值。上下標為 四期作之標準差。左上角的 r 值代表白米與糙米 EGI 的相關係數。

生 物 技 術

數據

表 3-6  蔗糖濃度對孤挺花「台農 1 號」組織培養苗生長之影響 z

表 3-6

蔗糖濃度對孤挺花「台農 1 號」組織培養苗生長之影響 z p.2
圖 3-1  孤挺花「紅獅」與「千禧之星」組培小鱗莖苗種植於混合介質 (泥炭苔:蛭石:珍珠石=2:1:1)  在溫室環境達 2 wk  (A)、6 wk (B)及 18 wk (C、D)  之生長情形。

圖 3-1

孤挺花「紅獅」與「千禧之星」組培小鱗莖苗種植於混合介質 (泥炭苔:蛭石:珍珠石=2:1:1) 在溫室環境達 2 wk (A)、6 wk (B)及 18 wk (C、D) 之生長情形。 p.2
表  3-7 以 ELISA 法檢測小花惠蘭品種感染 CymMV 與 ORSV 病毒之情形

表 3-7

以 ELISA 法檢測小花惠蘭品種感染 CymMV 與 ORSV 病毒之情形 p.3
圖 3-4  藍 紫 色 蝴 蝶 蘭 Phalaenopsis pulcherrima fma.

圖 3-4

藍 紫 色 蝴 蝶 蘭 Phalaenopsis pulcherrima fma. p.4
表 3-9  比較 2 倍體藍紫色蝴蝶蘭 Phalaenopsis pulcherrima fma. coerulea 與誘導所得之 4 倍體植株之園藝性狀

表 3-9

比較 2 倍體藍紫色蝴蝶蘭 Phalaenopsis pulcherrima fma. coerulea 與誘導所得之 4 倍體植株之園藝性狀 p.4

參考文獻

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相關主題 : 組織培養