植物代謝物clovamide可抗可可樹黑莢果病
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2021-04-16
黑莢果病(black pod rot)是由真菌Phytophthora所引起的病害，這種真菌病害嚴重影響世界各地種植的可可樹，每年導致可可莢果損失高達30％，並造成多達10％的可可樹死亡。
園藝學暨植物分子生物學教授Mark Guiltinan 表示：「首次發現化合物clovamide可影響可可樹對病原菌的抗性，測量葉片中化合物clovamide含量的方法對於研究育種高產且抗病的可可品種將產生重大影響｣。
在研究中此抗病品系的可可葉片稱為「Scavina 6｣，此種葉片可耐抗引起黑莢果病的真菌。與感病品系可可「Imperial College Selection 1｣相比較，「Scavina 6｣葉片中累積了高量的clovamide和其他幾種已知壓力反應相關的代謝物。而clovamide是「Scavina 6｣葉片萃取物中含量最多的化合物，其濃度比感病品系可可「Imperial College Selection 1｣高58倍。
研究員使用液相層析和串聯式質譜法(LC/MS)分析抗病品系與感病品系可可中數百種代謝物，發現在這兩個品系中clovamide含量有很大差異，這表示clovamide可能是可可抗病性的潛在因素。經由實驗證明clovamide抑制了Phytophthora屬中三種可以感染可可樹的病原菌生長。此外，由實驗得知clovamide抑制了病原菌中可分解植物細胞壁的蛋白酶和果膠酶活性，因此推測clovamide是藉由阻止病原菌破壞植物細胞壁而達抗病。
抗性品系可可「Scavina 6｣已在之前可可育種計畫中被用作親本，但不清楚其抗性原因，這使抗性育種非常困難，例如：育種者將「Scavina 6｣與高產品系雜交而得到一堆後代，評估這些後代的抗病性需要多年的生長和實地試驗，這需要耗費許多土地、勞動力和金錢。
如果育種者能在可可樹還是溫室幼苗時以葉片中clovamide的含量進行篩選，那麼就可以大幅簡化濃縮育種過程，並減少資源耗費。例如：他們原本種植1,000棵可可樹來評估其抗性，如今藉由測量葉子中clovamide含量，而只需種植100棵clovamide含量最高的可可。這將大幅加快育種速度，提高育種效率，使育種者能夠更快地開發抗性品系。研究員表示：因為許多可可樹育種計畫是在資金不足的國家中進行，因此使用代謝物clovamide作為抗性標記將成為可可育種計畫中的有效方法，將會特別受到歡迎。【延伸閱讀】藉由基因標記與分子育種技術，可加速耐鹽釀酒葡萄品系之開發時程
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