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Tzyy-Jen Chiou 邱[丘]子珍 助研究員 1995 Ph.D. Physiological and Molecular Plant Biology Program, Univ. of Illinois, USA1995-1997 PDF Dept. of Plant Biology, Univ. of Illinois, USA1997-1998 PDF Dept. of Food Science, Univ. of Illinois, USA1998-2000 PDF Plant Biology Div., Noble Foundation, USA Tel. : (02) 2789-8622 E-mail : tjchiou@gate.sinica.edu.tw --------------------------------------------------------------------------------一、 植物在不同磷肥濃度下其功能性基因之研究 磷酸鹽是植物體唯一可吸收利用的磷肥型式，它在土壤中的低移動性與低溶解度，導致植物缺磷成為一非常普遍的問題，土壤中低濃度的磷酸鹽已被認為是在許多自然環境中限制植物生長的主要因素之一。針對目前大量施用磷肥所耗之巨大消費以及過度施肥後所造成環境的嚴重污染，有效改進植物對磷肥的吸收已經成為未來永續農業發展的重要課題。了解植物在不同磷肥濃度下之關鍵基因的調控與表現，將有助於改進植物在低磷土壤中的吸收和其生長狀況。本研究將採兩方面進行，其中之一是利用DNA微矩陣的技術，來探討植物在不同磷酸鹽濃度下其基因表現的差異，並建立一完整對磷肥逆境下的功能基因族群。另外，利用分子遺傳篩選，以選拔在正常或低磷狀況下的阿拉伯芥突變株並進一步探討其基因突變之所在。此研究之最終目標是分析並歸納出植物在磷肥逆境下之特有的功能族群基因，以期能提供有用的資料，來改良番茄或其他作物能更有效率的吸收利用磷肥，並朝永續農業經營之目標邁進。二、促進甘藍開花之分子生物學之研究 甘藍是十字花科中重要的蔬菜作物之一，甘藍的開花須要長期之低溫處理，此低溫誘導開花之過程稱為“春化作用”(vernalization)。本省因冬季低溫不足無法誘導甘藍開花，以致其育種與採種工作受阻。目前，台南區農業改良場已研發一套幼苗人工低溫處理技術（人工春化處理），並配合秋冬自然低溫可成功地在亞熱帶地區平地進行甘藍採種，此為亞熱帶地區甘藍育種及採種工作之一大突破。但人工春化處理需長時期低溫冷藏，故其成本之消費乃相當可觀。甘藍與阿拉伯芥同屬十字花科，皆須春化處理以誘導開花。借由阿拉伯芥之研究已証實其春化作用之調控主要受FLC基因的影響。FLC是一個調控開花的抑制蛋白，其表現量會隨春化處理過程中而減少。因此，本研究將以轉殖技術來降低甘藍中FLC基因的表現，進而減少誘導開花之低溫需求收降低成本，進而提高甘藍在亞熱帶地區育種及棌種之可能性與普及性。未來此項技術亦可應用於春化需求之溫帶花卉，創造適合亞熱帶冬季生產之花卉新品種。 Fig. 1 Two strategies in identification of Pi responsive genes Fig. 2 Screening of Arabidopsis mutants under phosphate deficient conditions Fig. 3 Cabbage flowering in the Tainan District Agriculture Improvement Station --------------------------------------------------------------------------------Chiou, T.-J., Liu, H. and Harrison, M. J. (2001) Spatial expression patterns of a phosphate transporter (MtPT1) from Medicago truncatula: implications for a role in phosphate transport at the root/soil interface. Plant J. 25:281-293. Branen, J., Chiou, T.-J. and Engeseth, N. J. (2001) Overexpression of acyl carrier protein-1 alters fatty acid composition of leaf tissue in Arabidopsis. Plant Physiology 127: 222-229. Trieu, A. T., Burleigh, S. H., Kardailsky, I.V., Maldonado-Mendoza, I. E., Versaw, W. K., Blaylock, L. A., Shin, H., Chiou, T.-J., Katagi, H., Dewbre, G. R., Weigel, D., and Harrison, M. J. 2000. Transformation of Medicago truncatula via infiltration of seedlings or flowering plants with Agrobacterium. The Plant J. 22:531-541.Chiou, T.-J. and Bush, D. R. 1998. Sucrose as a signal molecule in assimilate partitioning. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95: 4784-4788.Chiou, T.-J. and Bush, D. R. 1997. Isolation and characterization of putative sugar transporters from sugar beet. Plant Physiology 113: 663.Chiou, T.-J. and Bush, D. R. 1996. Molecular cloning, immunochemical localization to the vacuole, and expression in transgenic yeast and tobacco of a putative sugar transporter from sugar beet. Plant Physiology 110: 511-520.Bush, D. R., Chiou, T.-J. and Chen, L. 1996. Molecular analysis of plant sugar and amino acid transporters. Journal of Experimental Botany 47: 1205-1210.Bush, D. R. and Chiou, T.-J. 1995. Sucrose transporters in assimilate partitioning and plant growth. In Sucrose Metabolism, Biochemistry, Physiology and Molecular Biology. Eds. H. G. Pontis, G. L. Salerno and E. Echeverria, ASPP Publisher pp. 198-205.Hsu, L.-C., Chiou, T.-J., Chen, L. and Bush, D. R. 1993. Cloning a plant amino acid transporter by functional complementation of a yeast amino acid transporter mutant. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 7441-7445.Hsu, H. -C., Chiou, T.-J., Chen, J. -Y., Lee, C. -S., Lee, P. -H. and Peng, S. -Y. 1991. Clonality and clonal evolution of hepatocellular carcinoma with multiple nodules. Hepatology 13: 923-928. |
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