問題與目標

銹病如葉銹病 (Puccinia triticina) 、條銹病 (Puccinia striiformis) 與莖銹病 (Puccinia graministritici) 影響全球小麥產區，導致小麥產量嚴重受損。

由於全印度地區的氣候環境皆適合這三種病害的發展，尤其葉銹病遍佈整個印度，而印度半島因溫暖則以莖銹病最為常見，在印度西北部(包含喜馬拉雅山)則因溫度冷涼，則容易誘導條銹病的發生，因此全印度小麥種植區都受銹病的危害。雖然印度東北平原區高產且對銹病具有抗性的小麥HD2733品種，也隨著時間亦對葉銹病敏感，是因為銹病菌會隨著寄主植物一同演進，產生新的生理小種，又可能是因氣候因子等環境因子，使銹病菌致病力改變，或寄主植物本身抗性衰退。

採取的改善作為

為了獲得新且對銹病具有抗性的品種，印度將小麥品種HD2733進行分子標誌輔助回交育種 (marker-assisted backcross breeding, MABB)（圖1），轉殖Lr19和Lr24抗葉銹病基因，此方法相較於傳統回交（6-7代）耗時較短，僅需2-3代回交，同時，Lr19和Lr24分別與Sr25和Sr24抗莖銹病基因相連，因此預期可以獲得具堆疊基因系 (pyramided lines) 的近同源系 (near-isogenic lines, NILs)。

圖1 小麥品種HD2733利用分子標誌輔助選育同時具有抗葉銹病和莖銹病基因Lr19/Sr25和Lr24/Sr24之過程（圖片來源：參考文獻）

成效

成熟植株對銹病嚴重程度可分為0-100%，且對銹病的感染反應依序為免疫（無病徵），或過敏現象 (Hypersensitive) 、發病率為5%以下的極抗 (trace resistance, TR) 、發病率為5.1%~10%的抗性 (resistance, R) 、發病率為10.1%~25%中度抗性 (moderately resistant, MR) 、發病率為25.1%~40%中度敏感 (moderately susceptible, MS) ，及發病率為40.1%~65%的易感性 (susceptible, S)。

輪迴親本HD2733對葉銹病有40S的反應和對莖銹病有10MS的反應，而回交產生之所有NIL都顯示出對葉銹病具有抗性，其反應從10 MR到TR，同時具有對莖銹病的抗性，其範圍是從5S到5 MR（圖2）。

圖2 小麥HD2733輪迴親本和選定NIL對接種銹病的感病反應（圖片來源：參考文獻）

名詞解釋

氣候變遷風險評估:  使用有效的評估工具來了解氣候變遷對各個領域的中長期衝擊，並提出相對應的調適策略與行動，以減低氣候變遷帶來的風險。

案例類型：

   結構和物理性選項- 工程技術或是現有構造物的強化、綜合技術研發

   社會性選項- 社區災害知識的學習與交流、警戒資訊的研發與運用

   制度性選項- 經濟、政策與法律層面的制度建立 

可供臺灣參考之處

參考文獻

Singh, M., Mallick, N., Chand, S., Kumari, P., Sharma, J.B., Sivasamy, M., Jayaprakash, P., Prabhu, K.V., Jha, S.K. & Vinod. (2017). Marker-assisted pyramiding of Thinopyrum-derived leaf rust resistance genes Lr19 and Lr24 in bread wheat variety HD2733. Journal of Genetics, 96(6), 951–957.

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延伸閱讀