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Take Home Message
• 自然界存在許多如真菌、細菌、害蟲引起的病蟲害，導致水稻、小麥、玉米等作物的產量損失。
• 育種家為此發展對抗病蟲害的育種策略，包含引種、雜交育種、基因轉殖、基因編輯、分子標誌輔助選種等，成功選育出抗病蟲害的後代。
• 目前導入外源基因的基因轉殖作物在研發和上市碰到許多困難；針對基因編輯作物的相關法規各國則仍在研議中。

石器時代這個詞相信大家都聽過，不過讀者知道舊石器時代和新石器的主要分水嶺是什麼嗎？答案是「農業」的開始。不同於舊石器時代的漁獵和採摘、只依賴大自然提供食物，新石器時代的人類開始畜牧和耕種，懂得豢養牲畜及栽種植物，換取更穩定的食物來源。他們將生存於大自然的「植物」慢慢選育成為適合人類使用的「作物」，這也是作物育種的開端。新石器時代約於西元前一萬年開始，代表人類祖先早在一萬多年前就開始了作物育種的工作。

重要作物的病蟲害

生物界存在許多會造成作物生長不良的嚴重病蟲害，使農作物產量損失和品質降低。世界上最重要的糧食作物為水稻、小麥、玉米，以下分別介紹這些糧食作物的重要病蟲害，以及它們帶來的影響：水稻常見病害為稻熱病（rice bacterial blight）、白葉枯病（bacterial leaf blight of rice）、紋枯病（sheath blight）。稻熱病為真菌性病害，幾乎在全世界的稻米產區都可以發現，發病環境通常為濕度高、日照低又不通風的水田，臺灣的梅雨季節便提供了稻熱病良好的疾病溫床。稻熱病的病徵在整株水稻都可見，但一般在葉片和稻穗較為明顯。感染葉稻熱病的葉片會出現暗褐色的斑點，葉片組織受到破壞，造成植物難以進行光合作用，而使得整株水稻乾枯（圖一）。穗稻熱病則會使得養分無法進到稻穗中，造成稻穗枯黃、無法充實飽滿而導致產量損失。

圖一：水稻的葉稻熱病病徵。（123RF）

白葉枯病是細菌引起的病害，在強風高濕的情況下容易發生，細菌從植物身上的傷口入侵感染，病徵是在葉片和葉鞘產生的黃化病斑；紋枯病是另一種真菌性病害，在高溫多濕的環境下容易發病，且發病的植株會從下位葉的葉鞘開始產生橢圓形病斑的病徵，最後導致葉片黃化乾枯。除了微生物造成的病害之外，病蟲害也是影響水稻產量的一大因素，例如臺灣水稻的主要蟲害為褐飛蝨（Nilaparvata lugens），牠會造成植株黃化並影響稻穗充實，嚴重時會在短期內造成整株水稻枯萎。……【更多內容請閱讀科學月刊第638期】