前瞻技術脈動：智慧農業（202502）
科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2025年3月28日
圖、前瞻技術脈動：智慧農業（202502）
「哨兵植物」可透過葉片中的壓力感測器拯救作物
雖然過氧化氫生成本身已可作為特定的植物壓力因素存在的訊號，但如果能同時檢測水楊酸將更加實用。研究者調整四年前開發的「冠相分子辨識」(corona phase molecular recognition，CoPhMoRe)技術中使用的寡聚物(oligomer)的結構，創造了第二種CoPhMoRe奈米感測器類型，它與水楊酸結合時會發出螢光，而非過氧化氫。
由Massachusetts Institute of Technology研究團隊發表於《Nature Communications》期刊的研究成果指出，該團隊開發的感測器代表了農業監測和管理方面的重大進展。這些感測器旨在檢測植物葉片中與壓力相關的化合物，透過提供潛在問題的早期警報訊號，為作物保護提供了一種積極的作法。透過監測過氧化氫和水楊酸等訊號分子的產生，這些訊號分子是植物壓力的指標，農民可迅速辨識發生的問題，並採取及時的介入措施以減少作物損失。將該感測器技術整合到農業實踐中具有巨大潛力，可提高作物的適應性和永續性，為農民提供有效管理作物健康和生產力所需的工具。
參考資料："Sentinel plants" could save crops via stress sensors in leaves. New Atlas. 2024/04/22.
噴灑在植物上的黏性油可以取代農藥
由微小油滴組成的黏性陷阱可以噴灑在植物上，以捕捉小型害蟲，而不會傷害蜜蜂等較大的昆蟲。荷蘭瓦赫寧恩大學的研究人員受到了捕蟲植物如毛氈苔上腺毛的啟發，這些植物利用腺毛來捕捉昆蟲以獲取營養，他們的目標是減少化學農藥的使用。他們將植物油氧化後與水混合，製成可噴灑的微小油滴。這些油滴可以在植物上持續黏附數週，像黏性紙一樣物理地捕捉害蟲。測試顯示，這些黏性陷阱有效地捕捉到了薊馬，尤其是薊馬幼蟲，從而防止其數量激增。這種無毒噴霧比化學農藥更安全，研究團隊計劃在一年內申請歐洲的監管批准。該研究發表在PNAS期刊上。
參考資料：Sticky oil sprayed onto plants offers alternative to pesticides. New Scientist. 2024/05/13.
對於番茄基因研究的新發現可能會有助於天然農藥的出現
密西根州立大學的研究人員在番茄植物的根系中發現兩條相關但獨立的途徑來產生醯基糖(acylsugars)。研究人員發現，在根部工作的基因序列與已知參與葉子中的基因相似，他們使用基因敲除技術，類似於打開房間中的一盞燈，看看它關掉的是哪盞燈，以確定這些基因是否控制了根部的醯基糖產生。他們發現，確實有類似的基因控制這兩條途徑，關閉其中一組基因並不影響另一個位置的醯基糖產生。知道葉子中的醯基糖起到一種生物粘紙的作用可以使害蟲難以靠近，透過了解參與植物防禦產生的基因和代謝物的功能，未來可以朝著利用這些基因在該植物和其他植物中產生天然殺蟲劑。
參考資料：Discovery in tomato could lead to natural pesticides. NSF. 2024/05/07.
蛋白質豐富的微藻藉由一個意想不到的來源提升了營養
由University of Bergen和Norwegian Research Centre研究團隊發表於《Bioresource Technology Report》期刊的研究成果指出，該團隊提出了一種創新方法，以應對傳統畜牧業造成的環境挑戰，即利用人工飼養的黃粉蟲(mealworm)的蟲糞(frass)作為微藻(microalgae)的肥料。這種非傳統方法提供了一種永續解決方案，可增進富含蛋白質的微藻的生產，這些微藻可用於各種食品，包括肉類替代品。蟲糞營養豐富，其中主要包含昆蟲排泄物和脫皮後的外骨骼(exoskeleton)，將其作為肥料可減少對化學肥料的依賴，並將蛋白質生產的環境影響降至最低。實驗結果顯示，使用蟲糞肥料種植的微藻與使用傳統化學肥料培養的微藻相比，在生長和蛋白質生產方面沒有差異。然而，研究團隊強調需進一步研究評估該方法的可擴展性和商業可行性，以及找到從蟲糞中提取的副產品的實際應用方式。(1267字；圖1)
參考資料：Protein-rich microalgae gets a nutritious boost from an unlikely source. New Atlas. 2024/05/29.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1.科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述，僅為提供更多訊息，也不構成任何投資建議。
2.著作權所有，非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載，本中心保留一切法律追訴權利。
|