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圖1.國家級表型體核心設施之建置。
圖1.國家級表型體核心設施之建置。
圖2.自動化Phenospex PlantEye於溫室進行大豆掃描分析情形。
圖2.自動化Phenospex PlantEye於溫室進行大豆掃描分析情形。
標題:農業試驗所研發自動化表型體分析系統,由傳統育種走向精準育種
公布日期:2018-12-19

  自人類進入農耕階段以來,作物育種即深深地影響人類的生活。育種工作最重要的基礎,即為調查作物的外表型態,方能瞭解育種選拔的目標 (如耐寒、耐熱、耐旱等特性),是否真能應用到育種結果。為快速收集重要作物性狀,農試所致力研發自動化表型體分析平台,建立自動化作物外表型調查分析技術。

自動化表型體分析技術改善傳統育種的缺點

  農試所指出,作物的重要性狀大都由數量遺傳所調控,其基因的表現亦常受各種環境因子所影響。所謂「表型體學」就是基因型表現的整體結果,更是作物育種目標(如耐寒、耐熱、耐旱等特性)整體性狀的最終表現,可謂是育種成敗的決定因素。但表型體的表現,易受環境因子所影響。因此,性狀的調查,必須在穩定的環控狀態下,才能獲得準確與穩定的外表型表現,進而確認表型體與基因型二者間的關聯性,據此所開發的分子標誌技術才具可靠性,方能準確輔助育成新品種。

  農試所說明,以傳統育種方式來調查外表性狀的缺點為(1)完全依賴人力、耗時費力;(2)調查數據不客觀,易受人為及環境影響;(3)環境因子難以控制;(4)有基因定位與育種選拔的瓶頸;(5)多仰賴育種家長期的經驗,不易標準化流程,因此育種時間冗長,且重要的育種計畫易遭遇人才斷層而停頓。

  為減少上揭困擾,該所開發之自動化表型體分析技術則具備有下列優點,包括:(1)完全環境控制,結合多種感測器、非破壞性定株調查收集資料;(2)可在生育全期,連續且即時收集數據;(3)數據收集較為客觀、完整及精確;(4)數據完整且可信度高。因此,各國植物研究單位乃至於大型國際種子公司,紛紛投入建置分析表型體之各種軟硬體設施,以建立精準的外表型分析平台,進而調查與探討複雜的植物性狀,以利導入育種工作。

建置國家級表型體分析中心

  農試所強調,該所已經逐步建立國家級表型體研究中心,包含:(1)建置智慧型溫室;(2)建立多維偵測器(雷射、熱影像、高光譜或螢光等);(3)建立整合型的影像分析平台。目前,已經在溫室建置荷蘭Phenospex公司自動化PlantEye雷射分析系統,可以針對大豆、彩椒及水稻等作物進行系統性的表型體分析,並供植物學或是人工視覺等相關研究的基礎。該所期盼這些成果可應用於種苗產業,進行精準種原篩選或是育種選拔,節省育種選拔的人力及時間支出,作為由傳統育種走向精準育種的利器。

聯絡人:農業試驗所主任秘書方怡丹 電話:04-23317003
    生物技術組組長楊佐琦   電話:04-23317311
    生技組副研究員林大鈞   電話:04-23317353

 
最後異動時間:2019/1/15 4:55:00 下午