研究方向

抗黃葉病香蕉體細胞變異品系的分子標誌及抗病機制

香蕉黃葉病為一種土壤真菌病害，受感染的蕉株維管束會堵塞，造成葉片黃化，最終枯萎。黃葉病曾重創以大米七香蕉（Gros Michel）為主要品種的全球香蕉外銷產業，迫使蕉農轉種目前市場常見的抗病品種-香芽蕉（Cavendish）。但新的黃葉病真菌小種TR4(熱帶第4型)可感染香芽蕉，對全球香蕉產業的威脅與日俱增。黃葉病真菌孢子可在土壤中存活數十年，無有效殺真菌劑可防治此病害。香芽蕉為三倍體且不產生種子，故無法利用雜交導入抗病基因。台灣香蕉研究所利用病田大量篩選組織培養苗，已獲得數十個抗TR4的體細胞變異株。其中數個品系如台蕉5號、7號和寶島蕉，其穩定抗性及優良產值已獲得國內外蕉農認可。本實驗室利用高速定序資料分析，已開發出這些商業品系的專一性分子標誌，可保護其品種權，並確保蕉苗生產的純度。另外，藉由基因體分析，我們已找到抗病品系共有的突變區間。利用病毒誘導基因靜默與生理、生化分析，我們正解析增強香芽蕉對抗黃葉病TR4的分子機制。

後轉錄基因調節在植物防禦路徑的機制和功能

為抵抗病原菌和害蟲的侵害，植物發展出多種防禦路徑。當植物辨識到病原菌或害蟲的攻擊時，會啟動防禦反應。但防禦反應的啟動，經常伴隨著生長損害。而過量表達防禦相關基因雖可增加抗性，但經常會造成植物生長遲滯、細胞凋亡。為了降低防禦的成本，植物演化出多種機制來密切地在轉錄及後轉錄層面調控防禦相關基因表達。近年來，因高速定序技術快速發展，已能很快速且全面地瞭解細胞內RNA的降解產物或核醣體在RNA的位置，亦或是RNA的修飾及結構。善用這些巨量資料能幫助我們找到在後轉錄層面有被調節的基因及可能的分子機制。過去，我們應用新的方法分析RNA巨量資料，發現22-nt長度為植物miRNA引發二次siRNA的關鍵因子，而多種植物利用此路徑抑制抗病基因家族的表達。目前，我們正解析病原菌感染如何改變植物防禦相關基因的後轉錄調節，並找尋控制後轉錄調節的關鍵序列因子。

次世代定序資料分析在基礎及轉譯研究上的應用

隨著次世代定序技術的快速發展，獲得巨量序列資料已變得非常容易。這些資料若應用得當，在基礎或轉譯研究上極具價值。本實驗室開發新的次世代定序資料分析方法，以發掘其中蘊含的分子機制線索，或協助解決農業相關的問題(例如: 分子標誌及育種)。