• 技術名稱
  • 抗褐飛蝨新基因水稻智慧友善管理系統與新穎抗蟲選育技術
  • 計畫單位
  • 國立中興大學/農業試驗所
  • 展區位置
  • 僅供線上展示
  • 聯絡人
  • 陳良築/李長沛
  • 電子信箱
  • ljchen@nchu.edu.tw
技術說明 褐飛蝨 (brown planthopper, BPH)為全球水稻生產之重要害蟲,是二期稻作(the 2nd crop season)最主要的害蟲,嚴重可造成30%農損。隨全球暖化氣候變遷,致使蟲源發生與變異加劇,增加蟲害防治的困難。
本團隊從野生稻(O. nivara)發現的新穎抗蟲基因Bph31(t)為基礎,一方面導入水稻品種強化抗褐飛蝨的能力,同時配合友善環境政策,進行相關栽種與智慧蟲害監測等技術的研發,建立抗褐飛蝨新基因水稻智慧友善管理系統。另方面深化Bph31(t)基因的解析與應用,藉由分子標誌輔助選拔、基因編輯技術、褐飛蝨抗性機制及害蟲取食電位診斷技術,建立精準快速抗蟲育種整合技術。
一、抗褐飛蝨新基因水稻智慧友善管理系統
1.推廣導入Bph31(t) 抗性基因的水稻香米品種台農71號`益全香米':以新穎抗性基因可使水稻產生多層次的複合抗性特性,對境外遷入的褐飛蝨族群產生穩定抗性,降低栽培的蟲害防治需求。
2.友善環境或有機種植的操作模式:經由適當行株距、移植苗數、肥培管理及非農藥資材的利用,建構適合友善環境或有機種植的操作模式並推廣。在稻穀收量及品質與適當控制病蟲危害損失之間,取得平衡,以利農民接受並採用。
3.褐飛蝨智能化監測與警示系統的利用:經由農民的手機取像、影像上傳、智慧辨識及立即回傳,讓農民可以掌握褐飛蝨的數量密度,作為進行防治的依據。經由彙整系統上傳之資料,可以收集各地褐飛蝨族群發生資訊,進行全國褐飛蝨流行分布趨勢分析,提供農政單位適時發布預警與防治,提供早期控制達到環境友善耕作目標。
二、精準快速抗蟲育種整合技術
1.害蟲取食電位診斷平台:傳統抗蟲育種檢測水稻的抗感性需要7~14日,且會導致受檢植株死亡,無法繼代,本團隊開發以直流與交流昆蟲刺探電位圖譜儀(AC-DC EPG monitor)快速檢測昆蟲對水稻的取食波譜,配合基因型篩檢,大幅縮短水稻的抗蟲檢測與育種時程。
2.精準育種技術:透過基因編輯及分子輔助育種,有效且精準的導入抗性基因。
3.抗性機制解析技術: 應用轉錄體資料庫及抗性機制分析,建議堆疊育種的抗性基因組合,以有效堆疊出擁有多重抗性機制的品系。
4.結合以上技術除在TNG71-Bph31(t)的背景下,堆疊Bph17、bph2、Bph3、Bph12、Bph15等複合抗性外,也持續改進其他推廣品種之褐飛蝨抗性。
科學突破性 1.新穎的Bph31(t)基因座從未曾被報導或引入他國的栽培品系中,田間抗蟲效果佳,具有學術開發與應用研究的雙重價值。
2.建置蟲害智慧監測與警示平台,提供明確的防治時機且提升防治資材施用效益。
3.首次導入害蟲取食電位診斷技術監測褐飛蝨取食行為,大幅縮短水稻抗蟲檢定與抗蟲育種時程。
產業應用性 1.推廣優質抗蟲香米,減少農藥使用,降低稻作生產風險與成本,維護環境與食米的安全。
2.建置蟲害智慧監測平台,實施即時預警系統並使監測技術落地。
3.運用害蟲取食電位診斷技術,結合抗性機制、基因編輯及分子輔助育種技術,加速刺吸式害蟲之抗性檢測與水稻抗蟲品種研發,提供新穎抗性的種原,整合新穎育種技術。
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