農作物一旦生病，對農人與消費者來說都是損失，因此人類一直在尋找幫作物預防和治療疾病的方法。人稱「木瓜葉」的木瓜病毒防治專家、中興大學植物病理系國家講座教授葉錫東，在長年研究中，已經掌握了兩種最新而有效的方法：輕活體疫苗和轉基因作物，不僅可用於台灣，也具有全球應用價值。

木瓜的絕症：木瓜輪點病毒

木瓜是熱帶、亞熱帶很普遍的水果，不但好吃且健胃整腸，受到消費者歡迎。它生長快速，依現有技術種植後六個月就可以收成，理論上是很容易栽植的作物。然而世界各地的木瓜都很容易得到「木瓜輪點病毒」；這種病毒由蚜蟲傳播，可說是木瓜的絕症，一旦得病便無藥可治，使大規模商業生產木瓜變得極為困難。

台灣採用的一種方法是利用網室栽培，以杜絕蚜蟲傳播，效果良好。網室栽培的缺點是造價昂貴，一遇颱風則損失慘重，使用過後的網室材料還會成為塑膠廢棄物，造成環保問題，也因此不適於繼續推廣。

輕症活體疫苗的應用

幫作物「打疫苗」的概念，在20世紀前葉便已經發展；做法是幫作物接種輕症活體疫苗，感染輕症病毒的作物如果不會產生病癥，強病毒感染時就不會生病，成為不生病的個體。

這種方法的主要步驟，在於發展出輕症疫苗。過去曾用亞硝酸誘變的輕症病毒成功發展疫苗，保護台灣及夏威夷的木瓜不被夏威夷的木瓜輪點病毒打敗。大量接種輕症疫苗，在實行上也很方便，台灣從1984年到1993年間便接種了400多萬棵木瓜，堪稱規模龐大而成功的世界先例。

疫苗的問題在於，只要病毒有些差異，同樣的疫苗便沒法完全解決問題。已知在台灣、夏威夷、泰國和越南的病毒都有差異，因此需要從當地主要病毒建構輕症疫苗，也就是做出「客製化」疫苗，而且必須迅速有效，即使病毒發生變化，也能馬上應付。

客製化輕症疫苗的新方法，葉錫東團隊也已經達成，主要是透過突變把病原性去除。目前利用台灣病毒產生的輕症疫苗，不僅對台灣的病毒100%有效，對夏威夷、泰國的病毒也有相當程度的效果。新的台灣輕症疫苗也已確認不會經由蚜蟲傳染給其他作物，可以在田間安全使用。這樣的新方法只要兩天就可初步發展出來，大約兩個月評估效用，十分快速。

以毒攻毒的基因轉殖策略

另一種對抗病毒的做法，是讓木瓜帶有特殊基因，可以對病毒免疫。基本概念在1985年就已經有了，方法是把病毒的特定基因片段轉殖入木瓜，事先刺激木瓜在RNA的層次針對病毒產生具專一性「免疫反應」（稱為RNA沉寂作用），便可使木瓜對特定病毒產生抗性。

利用這種以毒攻毒的策略，葉錫東團隊經過數年的溫室及田間試驗，已經證實對台灣的木瓜輪點病毒有免疫能力，對世界其他地區（夏威夷、泰國、墨西哥）的病毒也有抗性，應用價值極高。而且這種轉基因木瓜不會產生病毒的蛋白質，沒有毒性及過敏性的顧慮，事實上在1998年美國便已有此類作物上市。

在研究過程中，葉錫東團隊也找到對付「木瓜畸葉嵌紋病毒」的轉基因方法，研發出雙抗轉基因木瓜，可同時對付兩種病毒；後來甚至再加上對抗「超強木瓜輪點病毒」的能力，成為超抗的轉基因木瓜。

之後葉錫東團隊使用傳統育種方法，把單抗、雙抗及超抗的木瓜研發出抗病毒木瓜雜交品系，已育成具有全球應用價值的超級木瓜。經過漫長的試驗，目前已申請台灣和中國大陸的栽培許可，可望讓具有抗性的轉基因木瓜立足田間，更有效率地生產健康的木瓜，提供給消費者。【整理｜科學人】

延伸閱讀

1. 基因工程再造栗樹森林，《科學人》2014年3月