農作物基因編輯突破:以原生質體再生法成就非生物性且不帶外來遺傳物質的基因編輯

植物原生質體再生自1960年代發展後,成為重要的植物功能性基因體驗證平台。雖然擁有單細胞再生,不會產生雜合細胞的再生植物優勢,但受限於缺乏合適組織培養與再生技術,再生速度緩慢與效率低,無法廣泛應用於不同作物,且再生過程可能造成的染色體變異,令許多學者卻步。目前商業栽培番茄的多個重要抗病(細菌、真菌與線蟲)與抗逆境(乾旱與高溫)基因,皆是育種家經傳統育種方式由秘魯番茄導入。但是秘魯番茄的自交不親和與高種源歧異度,一直困擾育種家廣泛利用秘魯番茄種源進行抗病與逆境育種。我們成功建立秘魯番茄(Solanum peruvianum)原生質體再生,利用不帶外來遺傳物質的酵素反應方式進行基因編輯,並由染色體與基因體學驗證,無論是二倍體或四倍體細胞皆維持穩定的染色體。由於許多重要作物皆為多倍體,多倍體基因編輯在農業上有廣泛的應用價值。利用不帶外來遺傳物質的酵素反應方式進行基因編輯技術,可以免除傳統對基因改造作物(GM)帶有外來遺傳物質的疑慮。

 

同研究人員:林耀正林崇熙、徐振權、袁郁璿、鄭伯忻、吳馥卉、程喬薇、吳育伶、吳亭利、凌嘉鴻、岳晉軍、鄭櫻慧、林淑怡、施明哲、沈正韻
葉國楨

葉國楨

特聘研究員兼主任

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主任(2019.1.16 至今)
代理主任 (2016.10.1-2019.1.15)
學程召集人 中研院國際研究生院 分子及生物農業科學 博士班學程(2015-2020)

特聘研究員(2024 至今)
研究員 (2014 -2024)
副研究員 (2009-2013)
助研究員 (2001-2009)
博士後研究 Howard Hughes Medical Institute and Department of Biological Sciences, Stanford University, USA (1999-2001)
博士 Plant Biology Graduate Group, University of California, Davis, USA (1994-1999)