2020年06月18日 09:36

食力／汪星人也能協助檢測柑橘病害　準確率達99%

▲犬隻透過靈敏的嗅覺於野外監測柑橘黃龍病患病植株的特殊氣味。（圖／citrusindustry）

圖文／食力 foodnext
撰文／蔡幸儒

與人類配合執行任務的「工作犬」，不管是為視障人士領路的導盲犬，或是機場邊境檢疫的檢疫犬，這些「汪星人」們早已成為人類工作的好夥伴。但你知道嗎？靠著靈敏的嗅覺，汪星人們居然還能嗅出影響柑橘產業甚巨的細菌性病害「柑橘黃龍病（Citrus Huanglongbing）」！

柑橘黃龍病（Citrus Huanglongbing）：早在1925年於中國華南地區便有危害紀錄，後也進入台灣，為台灣最重要的柑橘病害，又被稱為「立枯病（Likubin）。其主要病原菌為Libaerobacter asiaticum，但因為該病原菌演化複雜，使其病徵狀況、對溫度敏感度也常因為產區環境而有所不同。目前傳播途徑主要有二，一是在無性繁殖的接穗嫁接法、高壓法過程傳播，其二便是經由「柑橘木蝨（Diaphorina citri）」將病菌傳播至正常植株。

重創美國柑橘產區，柑橘黃龍病「無藥可醫」！

全球各地，包含中國、印度、美國等地的柑橘產區，近年來柑橘黃龍病在各地都造成不同程度的經濟損害，其中在美國佛羅里達州、加州造成的危害更是嚴重。佛羅里達州的柑橘產業為僅次於觀光業的第二大產業，不僅年產值近90億美元，其柑橘產量更佔全美80%，但2005年以來，在柑橘黃龍病肆虐下，產量占比一路下滑，至今已佔不到全美產量的42%。且此病蟲害疫情更一路從佛羅里達州蔓延至加州等地。

柑橘黃龍病不僅可危害各種柑橘類作物，且不分樹齡、砧木種類等皆具感染風險，感染後的植株初期葉脈先是黃化，隨著病菌擴散全株漸漸轉為枯黃，最終更容易導致枝條枯死、全株死亡。更重要的是其近乎「無藥可醫」！

引進生物防治法、投入抗生素藥物研究！產學聯防黃龍病！

柑橘黃龍病所造成的產業影響，使得美國當地農業單位及產業人士不得不正視問題。不僅陸續引進柑橘木蝨的天敵「亮腹釉小蜂」進行生物防治、避免病菌隨著柑橘木蝨活動傳播，研究人員也紛紛投入抗生素等藥物試驗。加州柑橘種植業者更共同集資啟動「柑橘病蟲害預防計畫」以聯防此一病害。

▲加州當地柑橘種植業者資助啟動「柑橘病蟲害預防計畫」，由該州農糧單位統一計畫統籌，旨在消除柑橘作物病蟲害。（影片／Citrus Pest & Disease Prevention Program/Youtube）

嗅覺超靈敏！狗狗聞出黃龍病準確率高達99%

在各方長年的努力下，仍無法完全斷絕柑橘黃龍病的危害，美國農業研究局（Agriculture research service，ARS）2020年2月發表的最新研究中，終於為柑橘黃龍病的檢測找到更快速、有效的方法。

研究人員從犬隻靈敏的嗅覺系統中找到新靈感！在培訓20隻檢測犬，在1～3週適應期後，進行8～10週左右的服從及對於染病樹木的氣味靈敏度訓練。其整體訓練過程，以類似於炸藥嗅探犬的訓練方式進行，過程中受訓犬隻只要嗅出受感染樹的特殊氣味，便會坐下表示「受感染」。

▲該研究中的20隻訓練犬經過訓練後，得以檢測出感染黃龍病的柑橘樹。（圖／Gottwald等人，PNAS）

在一連串的訓練及確認後，參與此研究計畫的植物疫病專家Timothy R. Gottwald更發現到，在柑橘樹感染病菌兩週後，訓練後的犬隻便可以透過嗅覺辨認出該棵柑橘樹是否受到感染。此外，根據研究人員進一步以「聚合酵素連鎖反應（PCR）鑑定法」確定檢測犬檢測結果更發現，這些訓練犬甚至能準確地區分目標病原與其他病原的差別，準確率更高達99%。

▲其中一隻受訓犬明確地避開患有其他病原的柑橘樹，只對感染了柑橘黃龍病的植株有反應。（影片／UF IFAS Panhandle Ag Extension/Youtube）

經濟效益大贏傳統監測模式！南加州全面執行中！

此外，研究團隊還透過流行病學的模組，推估後續10年的防疫策略發展，發現以往透過PCR及目測監控的方式，因為監測耗費時間較長、準確率相對較低，大約最終只能保留小於2％與0％的健康植株。但透過犬隻監測，僅有小於8％的病株需要砍除，仍可保留92％以上的健康植株正常收成。

目前在台灣，也積極找尋抗病樹種，以及針對柑橘木蝨採用化學治療等防治方式，但美國此套犬隻監測執行模式自2018～2019年期間在南加州開始嘗試執行，研究人員認為現階段的成果令人振奮，未來也不排除訓練這些「汪星人」們識別其他種病原體，或擴大應用至其他農作疫病檢測。這項研究的進展不僅為全球柑橘產業帶來新的契機，也再次證實了，不管是寵物犬或是工作犬，狗狗都是人類最好的夥伴！

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參考資料
▶Citrus Greening Disease caused falling production in Florida, but production is forecast to stabilize in 2019/20
▶加州柑橘業以蟲剋蟲應付黃龍病- 美國之音
▶Antibiotic Ineffective Against Citrus Greening: Study
▶Canine olfactory detection of a vectored phytobacterial pathogen, Liberibacter asiaticus, and integration with disease control