植物生理研究室 Plant Physiology Laboratory

1. 植物逆境適應之機制研究

當植物受到環境變化刺激時，透過細胞內特定基因的表現 (逆境反應基因, stress-responsive genes) 來調節生理反應，達到增加環境適應性和存活機率的效果。我們以水稻和阿拉伯芥模式植物為研究材料，利用全基因組分析尋找逆境調節基因，分析其基因在植物組織中表達位置。利用基因轉殖技術 (Gene transformation)，使目標基因在植物中過量表現或降低表現(基因靜默RNAi)，確認植物的生理反應、細胞代謝反應和環境適應性的變化，了解這些基因在植物中扮演的功能。透過研究植物適應環境的分子機制和生理功能變化，關鍵逆境反應基因將成為重要的分子育種標誌，利於精準培育出目標性狀之農作品系，面對未來環境條的急遽變化下，可以快速育種或篩選出適合種植的農作物品系，提供足夠且營養的糧食，達到聯合國永續發展目標 (SDGs)「糧食安全及永續農業」發展。

2. 高光能轉換與高價值之微藻應用

工業化發展造成過量二氧化碳排放造成溫室效應，有機廢水直接流入河流海洋造成汙染影響海洋生態和漁業發展，科學家積極尋找適當的方式解決這些迫切的問題。微藻(microalgae)視為一種有效捕捉二氧化碳和吸收有機鹽的方法，且微藻含完整的維生素和脂質蛋白質，有些富含抗氧化色素和抗癌化合物，已應用於飼料營養調節劑和健康保健等產業。可惜微藻培養的過程必需提供足夠的光照來供給細胞生長的能量(光合作用)，利用大面積戶外開放式獲得自然光照，或室內封閉系統消耗能量提供人造光源，不論大面積培養環境或額外消耗能源都不是達到環境友善和資源循環利用的最佳方式。

▼▼▼微藻培養系統

▼▼▼微藻觀察

我們希望能夠篩選到「高效率光能轉換」且具有高價值的台灣微藻，降低培養環境對光源能量的需求，陽明山區具有豐富的天然林蔭資源且氣候適合微藻生長，我們已從天然環境中篩選到「低光源環境」下生長的微藻，已建立人工微藻培養系統，利用核酸序列分析確認菌藻種類別，未來將分析這些微藻捕捉碳和利用有機鹽的效率、細胞營養成分和萃取物抗氧化抗癌能力，未來將投入環境淨化和資源循環的應用。