國產與進口玉米鑑別技術
文/圖 游添榮
玉米台語俗稱番麥。民國50年以前,台灣之玉米以食用為主。後因畜牧業興起,飼料需求量激增,台南場育成之飼料玉米品種"台南5號〞因早熟及產量高,配合輪作制度,可在秋裡作栽培,經政府有計畫地推廣,至民國66年,國內飼料玉米已增至22,475公頃。當時政府為保障國內糧食安全,訂定稻米保價及保量收購政策,國內農民受此鼓勵遂增加種植,致國內稻米產量大增。惟因國人原以稻米為主的飲食習慣,改變為魚、肉、蛋為主的消費型態,使得國內稻米消費量日減。導致稻米生產過剩,致政府倉容及財政壓力負荷極重。為舒解國內稻米生產過剩壓力,政府於民國73年推行稻田轉作政策,鼓勵農民轉作飼料玉米、高粱、大豆等作物,並對此三種作物,採保價收購政策,如飼料玉米及高粱則以每公斤15元,每公頃收購5,000公斤的方式向配合政府轉作政策的農民購買。此一雜糧保價收購政策,使得國內飼料玉米的栽培面積急速增加,民國78年高達67,345公頃,總產量達37萬6千多公噸。後因政府為因應加入世界貿易組織,需降低國內農業補貼等相關規範,政府遂推行水旱田輪作制度。民國87年又嚴格限制玉米轉作補貼,飼料玉米的栽培面積逐年遞減,民國91年僅餘11,539公頃,總產量為60,230公噸。目前飼料玉米在台灣的主要產區為嘉義、台南、花蓮、雲林、台東及高雄地區,其中以嘉義和台南兩地區佔90%以上,為最主要的生產地區。
台灣每年進口約500萬公噸的飼料玉米,進口飼料玉米每公斤僅4∼5元。與國產保價收購的15元相差甚距,遂時有傳聞不肖業者以進口玉米冒充國產玉米來蒙騙政府。為杜絕此一不法事件,農委會於92年行文各進口廠商,請其提供所進口的飼料玉米,送台南區農業改良場,並要求本場進行國產與進口玉米之鑑別工作。 |
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以往不同作物品種植株及其籽實之判別,多由其外部性狀(如花、果實、葉、莖等植株性狀)當作鑑別依據,但在20世紀的90年代隨著DNA電泳分判技術的進步。近年來有關品種間的鑑別,亦常利用DNA技術來判別之。DNA電泳分析技術中,有一種名為逢機擴增多型性DNA
(random amplied polymorphic DNA,簡稱RAPD)的分子標記技術,其以取自生物體組織的基因DNA
(genomic DNA)為複製模板,在試管中加入一小段人工逢機合成的DNA
分子片段作為DNA複製起始辦識用的引子(primer),另外加入dNTP及Taq
DNA聚合酵素等化學物後,再利用DNA聚合酵素連鎖反應(polymerase
chain reaction,簡稱PCR),進行DNA片段的逢機合成。如果引子的核苷酸與某一段的模板DNA且互補關係,則該引子就會結合到單股模板DNA上,進行該片段DNA的複製,如此利用不同的引子,則可對整個基因組DNA進行分析工作,並用在品種鑑別工作。
本場與國立中興大學生物科技學研究所合作,將廠商所進口之12個國外飼料玉米樣品(美國6個、泰國5個及比利時1個)及2個國內飼料玉米品種〞台農1號〞及〞台南20號〞共計14個樣品,利用RAPD技術,對國產玉米與進口玉米進行鑑別。我們使用10個不同的引子如表1所示。
首先利用單一引子對14個玉米樣品進行DNA電泳分析,結果如表2所示。其中引子6可辦識進口玉米之第1、2、3個樣品。引子7可辦識進口玉米之第2、3、6、9、10、11、12共7個樣品。引子9可辦識進口玉米之第1、3、8等3個樣品。綜合上述,可利用單一引子6、7、9來鑑別9種進口玉米樣品,分別是第1、2、3、6、8、9、10、11、12。但上述單一引子仍未能鑑別進口玉米中的第4、5、7個樣品。接著利用2個引子進行RAPD之電泳分析,結果簡述於表3。其中複引子(03、07)可辦識進口玉米之第1、2、4、5、6、7、8、12共8個樣品。複引子(04、08)則可識進口玉米之第6、9、10、11共4個樣品。複引子(01、06)可辦識進口玉米之第9、11、12。綜合上述三個複引子(03、07;04、08;01、06)可辦識進口玉米之第1、2、4、5、6、7、8、9、10、11、12共計11個樣品,而複引子(04、06)或(05、06)則可辦識國產玉米台農1號及台南20號。綜合試驗結果,可利用三個單一引子(6、7、9)及1個複引子(03、07)或三個複引子(03、07;04、08;01、06)及1個單引子(1,6,9)鑑別出所檢驗的國產玉米與進口玉米樣品。另亦可利用複引子(04、06)或(05、07)辦識國產飼料玉米台農1號及台南20號。
試驗結果顯示可利用RAPD的電泳分析技術來鑑別國產玉米與進口玉米的差異。在此奉勸國內農友不可魚目混珠,以免因小失大,得不償失。
表1. 試驗所使用的10個引子
引子(Primer) | 核苷酸序列(Base sequcence) |
OPA-01 OPA-02 OPA-03 OPA-04 OPA-05 OPA-06 OPA-07 OPA-08 OPA-09 OPA-10 |
CAGGCCCTTC TGCCGAGCTG AGTCAGCCAC AATCGGGCTG AGGGGTCTTG GGTCCCTGAC GAAACGGGTG GTGACGTAGG GGGTAACGCC GTGATCGCAG |
表2. 不同單一引子之14個國產與進口玉米RAPD結果
樣 品 |
引 子 (Primer) | ||||
1 | 3 | 6 | 7 | 9 | |
台農1號 台南20號 |
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No. 1(泰) No. 2(美) No. 3(美) No. 4(美) |
* * |
* | * * * |
* * |
* * |
No. 5(美) No. 6(美) No. 7(泰) No. 8(美) |
* * * |
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No. 9(泰) No. 10(泰) No. 11(泰) No. 12(比) |
註:同一列*代表可獲得相同之PCR產物。
表3. 不同單一引子之14個國產與進口玉米RAPD結果
樣 品 |
引 子 (Primer) | ||||
03+07 | 04+08 | 01+06 | 04+06 | 05+07 | |
台農1號 台南20號 |
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No. 1(泰) No. 2(美) No. 3(美) No. 4(美) |
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No. 5(美) No. 6(美) No. 7(泰) No. 8(美) |
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No. 9(泰) No. 10(泰) No. 11(泰) No. 12(比) |
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