一、以融合瘤技術完成全世界第一株植物菌質體之專一性單元抗體,開啟植物菌質體專一性診斷偵測之先端。 二、由螺旋菌質體 Spiroplasma citri 之 50S 核糖體中找出已知四十多種螺旋菌質體之共同抗原決定位 (common epitopes),並研製出廣用型單元抗體,有利於田間 Spiroplasma spp. 族群之偵測。依此結果已進行找尋 phytoplasmas (植物菌質體) 之共同抗原決定位,並發展出適用於病害偵測之廣用型血清探針。 三、針對台灣之甘藷簇葉病病原菌質體,研製出特異性之單元抗體,並經研究證實,在澎湖島上之多種植物簇葉病病原菌質體與花生簇葉病病原菌質體具血清相關性。此些特異性單元抗體已提供澎湖改良場,探討該病在澎湖地區之發病生態,以利整體綜合防治策略之擬定。 四、針對甘蔗宿根矮化病菌 Clavibacter xyli subsp. xyli 研製出特異性單元抗體及病害診斷用之 DNA 探針,並由台糖用於健蔗之篩檢及田間病株之偵測,且利用於 Clavibacter spp. 間遺傳相關性之探討。 五、研製出水稻黃萎病病原菌質體之診斷用 DNA 探針,並發現病原菌質體中攜帶 2-3 種質體 (plasmids)。 六、由Clavibacter sp. 中分離出一 51k 之質體 (plasmid),已完成其內鑑識脢圖譜,及由美方之合作研究室確定其 origin of replication 之位置,並完成此一質體改造使其成為表現載體。 七、成功的利用甘藷簇葉病 (SPWB) 菌質體之單元抗體,配合以螢光抗體染色法及組織轉印法快速及精確的偵檢出藷塊中之病原菌質體。 八、成功研製出甘藷簇葉病菌質體之DNA探針,除了以點漬染方式可精確偵測出疑病株中之菌質體 DNA 外,亦可以組織轉印雜配法直接偵測組織中之菌質體。本研究室亦由選殖之菌質體 DNA 片段完成定序,並依此序列設計出聚合脢連鎖反應 (PCR) 所需之引子對,並可靈敏的偵測出 10 pg 疑病植株全 DNA 中是否有 SPWB-phytoplasma DNA。 九、完成甘藷簇葉病及花生簇葉病等菌質體16S rRNA gene 及 16S-23S rRNA genes 間之 spacer 之序列比對工作,完成探討此二血清關係極相近之二菌質體在演化上之相關性。此外由該等序列已製備出數組 PCR 引子對,增殖各種菌質體 DNA ,以當作檢疫偵檢時所需之菌質體 DNA 增殖之共通 (common) 型 PCR 引子對。 十、進行對植物病原菌質體特定基因之選殖工作: a.針對甘藷簇葉病及花生簇葉病菌質體之細胞膜上之一 18.4 kd 之抗原蛋白,以專一性之單元抗體進行基因篩選工作,並已成功的選殖出該基因片段,並完成該片段約 2.3 kbp 核酸序列之定序工作,並確定基因之起動子位置、轉錄起點及核糖體結合點。 b.構築甘藷簇葉病及花生簇葉病菌質體之lambda基因庫,進行該等菌質體之 RNA polymerase σ-factor、dnaK和dnaJ基因、DNA polymerase III、gyrB和gyrA基因、rpoB和rpoC基因、polC、recA及細胞表面抗原蛋白基因等近十種基因之選殖,並已成功獲得選殖株,完成各基因之定序及特性測定工作,並已完成GenBank序列登記,取得該等基因序列之登錄號碼。 c.成功選殖出花生簇葉病菌質體基因體外DNA (extrachro- mosomal DNA),完成基因定序及特性測定工作。 d.成功選殖出花生簇葉病菌質體之轉位子基因 (transposase gene),此乃首次成功選殖出植物菌質體插入序列 (insertion sequence)之首篇研究報告。 十一、完成火鶴花細菌性葉枯病菌Xanthomonas axonopodis pv. diffenbachiae之偵測用核酸探針之選殖。完成其16S-23S rRNA genes 間之 spacer 之序列比對工作,由該等序列已製備出數組專一性極高之PCR 引子對。由火鶴花細菌性葉枯病菌中成功選殖出一個新的插入序列(insertion sequence),並已完成其分生資料之研究及登錄。 十二、完成台灣梨樹衰弱病植物菌質體專一性核酸探針及PCR檢測技術之研發,及診斷鑑定流程之制定,對發病生態之監控及病害防制策略之擬定,提供一快速有效之防治利器。 十三.1999-2001完成「火鶴花細菌性葉枯病健康種苗篩檢及病害診斷用核酸探針及PCR引子之研製」,其間並配合台糖無毒苗生產中心,在其火鶴花栽培苗之進口、馴化、栽培等各期間進行病害偵測,以確定其為健康之栽培苗,並推廣至各栽培區栽植。 十四、1999進行「梨衰弱病病因之調查研究」、後續2002-2004「梨樹衰弱病檢體DNA快速製備及PCR檢側策略之擬定」、「台灣梨樹疑似梨衰弱病之病原與其媒介昆蟲之探討」、「台灣梨樹梨衰弱病之病因探討」、「台灣梨樹衰弱病媒介昆蟲之分子鑑定與偵測」、「台灣梨樹之梨衰弱病原與其媒介昆蟲之探討」等梨樹衰弱病相關研究計畫,確定此一病害是由植物菌質體所造成,並完成其專一性核酸探針及PCR檢測技術之研發,且已將相關研究成果應用於2002「進口蘆筍、萵苣、草莓、梨接穗及瓜類種子逐批檢測鑑定計畫」之健康梨接穗之篩檢。 十五、 2001-2004整合台灣大學、中興大學、嘉義大學、屏東科技大學及農業試驗所等農業專家,進行研發關於包括細菌類:茄科植物細菌性斑點病菌、植物菌質體;真菌類:立枯絲核菌、灰黴病菌、桃褐腐病菌、黑穗病菌;病毒類:台灣雙生病毒、番茄斑委病毒及線蟲等植物病原檢測鑑定方法,負責統籌動植物防疫檢疫局之「植物疫病診斷鑑定技術之研發與應用」計畫,提供有效快速之植物重要病原檢測技術。統籌計畫中並包括針對高雄海空港出口蔬菜種子及台灣田間紅龍與紅毛丹等寄主植物之病害診斷與病原鑑定技術開發。 十六、 2001 執行「植物疫病害蟲偵測鑑定計畫」,以提供相關農業單位進行植物病原偵測鑑定時之需求。 十七. 2001 協助動植物防疫檢疫局完成「加強離島防檢疫措施-中國大陸輸入農產品之病蟲害檢測及其檢疫資料庫之建立」,以供中國、金門及馬祖實施小三通後,政府進行植物防疫時之重要參考。 十八、 2002 負責由難培養細菌Xylella fastidiosa造成之葡萄皮爾斯病(Pierce‵s disease)「新入侵植物有害生物緊急撲滅行動計畫之擬定」,以提供此一於國外造成葡萄作物重大損失之病害若入侵本土時,一可依循之撲滅計畫。 十九、2002-2004 統籌主編一系列「動植物疫病害蟲標準診斷鑑定作業流程之建立」,並分別於2002完成梨火傷病fire bright (Erwinia amylovora)、梨樹衰弱病 (pear decline )、植物菌質體 (phytoplasma)與葡萄皮爾斯病 (Pierce‵s disease)及2003完成柑橘矮化病(Stubborn disease)等植物細菌性病害之診斷鑑定標準作業流程之制訂,以提供植物病原菌偵測鑑定之標準檢測流程,以達到最佳之防檢疫功效。 二十、 2003-2004 針對嚴重造成多種植物病害之翠菊黃萎病菌質體進行「進口種苗翠菊黃萎病菌質體之偵測」,以防此一病原入侵台灣造成本島農業重大衝擊。 推薦單位評語: 被推薦人林長平教授多年來協助行政院農業委員會(以下簡稱農委會)、動植物防疫檢疫局(以下簡稱防檢局)辦理植物防疫相關研究、推廣等多項工作不遺餘力。包括完成「重要植物病原細菌快速偵測診斷技術與防治策略之研發」、「台灣梨樹衰弱病媒介昆蟲之分子鑑定與偵測」、「建立種苗健康檢查與證照制度」、完成「加強離島防檢疫措施-中國大陸輸入農產品之病蟲害檢測及其檢疫資料庫之建立」及「新入侵植物有害生物緊急撲滅行動計畫之擬訂」等,對於我國提昇防疫檢疫技術,特別是診斷鑑定及早期偵測工作,積極防杜國外危險性植物疫病蟲害傳入、滋生、蔓延,確保農業安全方面貢獻卓著。另外林教授除了執教作育英才,更將其在植物病理之獨步成果應用於國內作物防治策略之擬訂與落實。被推薦人學養俱佳,並熱心投入植物防疫檢疫相關工作,建樹良多,故予以推薦。 目前研究4大主軸: 一、植物菌質體病害之診斷與病害生態調查 民國83年6月,台灣中部東勢、和平兩地陸續發生疑似梨衰弱病的病害。經由長期田間發病生態之調查,確定其病原為屬於第十群以及第二群之植物菌質體,且於田間存在兩群複合感染情形。此外亦證實黔梨木蝨及中國梨木蝨為此病害之媒介昆蟲並完成帶菌梨葉與蟲體之電顯觀察及梨接穗嫁接日日春試驗。本研究室針對兩群台灣梨衰弱病菌質體,均開發出一系列PCR及real-time PCR檢測工具,可應用於田間單一及複合感染病株之快速檢測、分類地位鑑定及菌量定量分析。本研究室亦於民國94年首次發現桃園縣大園鄉花卉栽種區之新興植物菌質體病害,並將其命名為日日春葉片黃化病 (periwinkle leaf yellowing),經序列比對後發現其屬於第一群植物菌質體(16SrI group)。該群植物菌質體又稱為翠菊黃萎病群(aster yellows group)植物菌質體,為廣泛分佈於世界各地之重要病原。針對此一病害,本研究室已開發專一性引子對AYTWf1/AYTWr1可應用於快速檢測。經過長期生態調查,已確認7種寄主植物及4種媒介昆蟲。 二、植物菌質體基因體之研究 針對植物菌質體基因體,本研究室曾針對特定基因加以選殖,包括植物菌質體 RNA 聚合酵素 sigma factor, gyrA, gyrB, recA, dnaJ, dnaK , polC, rpoC, plasmid, matR, dnaB1, dnaG, rpsT, serS, hflB及膜蛋白等基因之選殖與分析,研究該等基因之序列及功能,以瞭解該基因在植物菌質體中扮演的角色。並可將成果運用在植物菌質體的檢測及分群,研發PCR或real-time PCR檢測技術,對罹病植株或進口農作物進行快速檢測,以確認是否罹病及鑑定植物菌質體的種類。 本研究室目前亦與與中研院植微所郭志鴻博士合作,進行peanut witches’ broom (PnWB) phytoplasma之基因體解序,並進行以下子題之研究: 三、植物菌質體與寄主植物交互作用之研究 因植物菌質體尚無法人工培養,且其細胞的純化仍有許多困難,因此相關之生理、生化特性研究仍屬有限,而有關植物菌質體與寄主植物交互作用之分子生物學探討更是付之闕如。本研究室利用花生簇葉病菌質體 (peanut witches’-broom phytoplasma, PnWB phytoplasma) 及periwinkle leaf yellowing phytoplasmam與模式植物日日春 (periwinkle, Catharanthus roseus) 進行其交互作用之探討。除以差異表現分析法 (differential display) 篩選日日春受到花生簇葉病菌質體感染後表現量具有差異性之基因外,亦針對花器及花色變異相關基因進行探討。此外我們亦利用next generation gene sequencing (NGS)進行high-throughput transcriptome and small RNA 之分析。再藉由建立gene silencing and overexpression system,期能對該基因做後續的研究,以瞭解植物菌質體造成植物各種病徵的機制。針對phytoplasma部分我們亦進行了effectors and virulence factors之探討。 本研究室在此一主題上與本校生技所林詩舜博士及陳仁治博士合作,針對peanut witches’ broom (PnWB) phytoplasma及periwinkle leaf yellowing phytoplasmam與日日春植物之交互反應,進行之以下子題之研究: 四、PGPR/ nitrogen-fixation rhizobacteria之開發應用 本研究室目前與本校生技所劉啟德博士進行此一研究主題之合作 |