一、作物遺傳資源的研究包括收集、保存、鑒定、創新及利用等,請說明遺 傳資源保存的方法與如何創新。(25 分)

詳解 (共 1 筆)

Tsai
Tsai
詳解 #7513167
2026/09/23

作物遺傳資源(Crop Genetic Resources)係農業育種與生物技術之根本,其保存與創新為確保全球糧食安全及因應極端氣候之核心工作。遺傳資源的保存方法主要可分為「移地保存(Ex-situ Conservation)」與「就地保存(In-situ Conservation)」兩大體系。移地保存係將植物種質自原生環境移出並妥善貯藏,最常見的方式為種子銀行(Seed banks),將正儲型種子(Orthodox seeds)經乾燥與低溫(如 -18度C)處理進行長期保存,對於營養繁殖作物或異儲型種子(Recalcitrant seeds),則採用田間基因庫(Field genebanks)、組織培養離體保存及超低溫冷凍保存(Cryopreservation,如液態氮 -196度C)技術;就地保存則包括在自然保護區中維持野生近緣種的自然演化,以及在農田系統中進行傳統地方品種的現場栽培保存(On-farm conservation),使種源能持續與環境及病蟲害進行共同演化。

​遺傳資源的「創新(Germplasm Innovation)」係指利用遺傳學與生物技術手段,將原始種源中不易直接利用或與野生不良性狀連鎖的優異基因,轉化為具備育種親本價值之新材料的過程。創新的主要途徑包括:第一,遠緣雜交與胚拯救(Embryo Rescue),將野生近緣種具備的極端抗逆境或抗病基因轉育至栽培種中,並透過組織培養克服種間雜交不親和性;第二,誘變育種(Mutation Breeding),利用物理輻射(如伽瑪射線)或化學誘變劑(如 EMS)處理種質,人工誘發基因突變以創造自然界罕見的新基因型;第三,基因編輯技術(Gene Editing),如利用 CRISPR/Cas9 系統對野生種或地方品種的關鍵基因進行精準定向敲除或修飾,實現「去馴化(De novo domestication)」以迅速保留野生種強健抗逆性並提升其農藝性狀;第四,染色體工程與預備育種(Pre-breeding),透過易位、滲入系(Introgression lines)構建及分子標誌輔助選拔,將野生片段精準導入栽培種背景,打破不良連鎖拖累(Linkage drag),培育出能直接供育種家使用的高價值創新親本。