研究主要以作物種原為出發點,探討種原歧異度分析,進而探勘多型性的分子標誌,連鎖圖譜、數量性狀基因座圖譜分析和基因圖譜分析為主軸,基此延伸(1)探討遺傳、演化的機制和基因調控機制等基礎研究;(2)分子輔助選種與品種育成等應用研究。目前研究的作物有水稻、小米、高粱和甘藍類的蔬菜,探討米質和開花成熟期等重要的農藝性狀,米質影響市場價值及後續之加工、應用,而開花成熟期則與產期相關,新品種可以作為產期調節,增加糧食韌性。
(A)種原歧異度分析與遺傳演化研究 -- (i)臺灣水稻地方種和栽培種的遺傳歧異度分析(預計於10月份投稿);(ii)高粱種原 (臺灣農學會報 2015);(iii)臺灣常見高粱屬物種的歧異度(作物、環境與生物資訊 2016);(iv)小米種原調查(作物、環境與生物資訊 2017) ;(v)水稻紫色莖桿基因的遺傳與演化:經由定位選殖此基因為OsC1, OsC1的地理系統發生與系譜遺傳歧異略微不同(Rice 2016);(vi) 臺灣芒果種原之遺傳歧異度分析,目前正在執行的科技部臺菲雙邊計畫,以菲律賓重要的水果─芒果為研究材料,因此,我們也著手蒐集分於全台的土芒果。
(B)米質的研究--(i)稻米米質數量性狀基因的研究:以重組自交系,找出影響米質之重要基因,並推論在稉稻和秈稻米質的育種應著重不同澱粉合成的基因(Molecular Breeding 2014);(ii)金黃胚乳基因選殖:經由定位選殖金黃色胚乳臺農76號之突變基因,設計功能性分子標誌,應用分子輔助選育;(iii)巨胚基因ge2基因選殖:誘變育種的巨胚臺農78號,並設計成功能性分子標誌,應用於後續的分子輔助選育;(iv)粉質胚乳基因的選殖:3個臺稉8號粉質胚乳突變品系,經由定位選殖發現為FLO2的單點突變,且不同的突變對偶基因造成不同的直鏈性澱粉含量(Plant Science 2015);(v)粉質胚乳基因的選殖:新的粉質基因,命名為FLO8,此基因的功能從未探討的一個新議題;(vi)小米的米質研究:執行130個小米種原分析 (臺灣原住民的地方種)之直鏈性澱粉含量和糯性基因基因型的分析關係,更從原住民對於小米的使用和實用文化探討糯性基因型,發現臺灣原住民不同語族偏好性不同,造成糯性基因之地理分佈之不均 (PLoS One 2018); 這100個左右小米種原以黏度特性分析和消化水解效率來分析小米的米質。
(C)開花基因的研究 --(i)青花菜和花椰菜之基因研究:早晚生的研究可縮短青花菜之生育日數,以後選基因法找到三個從未被探討的開花基因,有獨特的新發現,其中一個不需要春化作用調控的開花基因 FLC3(Scientific Report 2018); (ii) FLC3 基因的功能研究,因為,此FLC3 基因是在適應亞熱帶、熱帶環境的青花菜種原發現獨特的基因,因此,正在執行科技部三年的計畫探討此基因對於開花之影響;(iii)小米開花的基因座研究,目前正在進行科技部的整合型計畫,本子計畫主要的目的是以臺灣小米種原加上國外引種的小米種原,以高通量SNP基因型分析後,以全基因體關連性分析進行小米抽穗期,現階段的結果已經找到幾個顯著的SNP與抽穗期相關,後續除了進行基礎研究外,應用分子標誌輔助育種育成不同成熟期、產量高的小米新品種。
(D)族群基因體研究 –蔓延全球六大洲詹森草是惡名昭彰的雜草,也入侵臺灣,可以在中南部的農田周遭發現。四倍體詹森草(源自於中亞)是兩倍體的栽培種高粱(源自於非洲)和兩倍體的擬高粱(源自於東南亞)的天然雜交子代,我們發現在臺灣的野外,在相同或附近的棲地可以看到其中兩個或三個一起混生,在執行三年的科技部計畫當中,我們也發現另一個雜草是兩倍體的葦狀高粱,除了栽培種高粱的外形像作物外,其他三個外形很像,不容易用判斷,我們也發現「中間形」的植株。我們在臺灣本島和外島蒐集這四個物種,族群數量達100個之上,為了瞭解是否有基因流佈造成基因體的變革而引發後續上的適應環境的優勢,我們將採與族群基因體研究策略來瞭解,後續希望可以提出方針來遏止詹森草的蔓延。
學歷
經歷
重要職務
金漢煊
博士生
d08621102@ntu.edu.tw
謝葦勳
d06621103@ntu.edu.tw
林靖珩
專任助理
r07621120@ntu.edu.tw
彭惠瑩
碩士生
r09621116@ntu.edu.tw
汪鈺唐
r09621107@ntu.edu.tw
林以正
r08621120@ntu.edu.tw
Genetic variation of physicochemical properties and digestibility of foxtail millet (Setaria italica) landraces of Taiwan. Molecules 24: 4323.
Waxy Allele Diversification in Foxtail Millet (Setaria italica) Landraces of Taiwan
PLoS ONE 13(12): e0210025
New insights into the evolution and functional divergence of the SWEET family in Saccharum based on comparative genomics
BMC Plant Biol 18(1):270
Subtropical adaptation of a temperate plant (Brassica oleracea var. italica) utilizes non-vernalization-responsive QTLs
Scientific Reports 8:13609
作物育種之歷程
作物、環境與生物資訊 15:59-70
利用分子標幟輔助水稻新品系堆疊耐旱與耐鹽性。
台灣農業研究 67:28-43
初探臺灣小米種原之重要農藝性狀與米質
Investigation of Important Agronomic traits and grain quality of Taiwanese foxtail millet (Setaria italica (L.) P. Beauv.)
Crop, Environment and Bioinformatics 14: 187-201
水稻幼苗期耐旱相關基因座DT12-L之圖譜定位。
嘉大農林學報 14: 1 - 24
Novel Wx alleles induced by chemical mutagens in rice, Oryza sativa L
Plant Breeding 136: 206–213
Genetic mapping of the qGCR6 locus affecting glossiness of cooked rice
Euphytica 213 (6): 115
Genetic and evolutionary analysis of purple leaf sheath in rice
Rice 9 (1): 8
The evolution of photoperiod-insensitive flowering in sorghum, a genomic model for panicoid grasses
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Multiplex PCR genotyping for five bacterial blight resistance genes applied to marker‐assisted selection in rice (Oryza sativa)
Plant Breeding 135 (3): 309-317
Lack of genotype and phenotype correlation in a rice T-DNA tagged line is likely caused by introgression in the seed source
PloS ONE 11 (5): e0155768
Structural Diversity of a Novel LTR Retrotransposon, RTPOSON, in the Genus Oryza
Evolutionary Bioinformatics 12: EBO. S35158
以核內基因探討臺灣常見高粱屬種原間之遺傳歧異度。
作物、環境與生物資訊 13:188-207
利用分子標幟輔助導入Saltol QTL提升水稻「台稉九號」之耐鹽性。
台灣農業研究 3:328–347
運用分子標幟輔助提升耐鹽稉稻之耐旱性。
台灣農業研究 65(2): 154–172
The pineapple genome and the evolution of CAM photosynthesis
Nature Genetics 47 (12): 1435
Three novel alleles of FLOURY ENDOSPERM2 (FLO2) confer dull grains with low amylose content in rice
Plant Science 233: 44-52
Structural diversity of a novel LTR retrotransposon, RTPOSON, in the genus Oryza
Evolutionary Bioinformatics 12:29-40
以SSR分子標幟分析高粱種原之遺傳歧異度。
臺灣農學會報 16 (1): 84-109
野生稻DNA分子標幟之開發與應用。
臺灣農業研究 64 (4): 253-278
利用分子標幟輔助導入 Saltol QTL 提升耐鹽品系 CWY981126 耐鹽性之可行性。
作物、環境與生物資訊 12:198-217
運用分子標幟輔助選拔提昇香米品系「嘉農育 911303」之耐旱性。
臺灣農業研究 64 (4): 299-316
Genetic factors responsible for eating and cooking qualities of rice grains in a recombinant inbred population of an inter-subspecific cross
Molecular Breeding 34 (2): 655-673
運用分子標幟輔助選拔提昇水稻「台稉九號」品種之耐旱性。
作物、環境與生物資訊 11:177-194
緩衝區設置對基因轉殖水稻花粉媒介基因流佈之影響。
臺灣農業研究 62(3): 259–267
基因轉殖水稻之農藝性狀與花粉媒介基因流佈於田間評估。
臺灣農業研究 62(1): 21–31
Genetic diversity of rice germplasm used in Taiwan breeding programs.
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Application of molecular markers of Brassicaceae in the polymorphic and phylogenetic analyses of broccoli and cauliflower.
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The Green Fence of Chinese Hibiscus (Hibiscus rosa-sinensis L.) Prevents Pollen Dispersal of Transgenic Rice (Oryza sativa)
Plant Production Science 15 (2): 100-108
Mapping of quantitative trait loci for plant height and heading date in two inter-subspecific crosses of rice and comparison across Oryza genus
Bot Stud 52: 1-14
Comparative analyses of linkage maps and segregation distortion of two F2 populations derived from japonica crossed with indica rice
Hereditas 147 (5): 225-236
Introgression of three heading date genes, hd1, Hd6, and ehd1, to Oryza sativa L. japonica cv. Koshihikari by marker-assisted selection.
Crop, Environment & Bioinformatics 7 (1): 1-20
以分子輔助選種導入 hd1, Hd6 和 ehd1 抽穗期基因至水稻越光品種
National Taiwan University Department of Agronomy
A high-density genetic recombination map of sequence-tagged sites for sorghum, as a framework for comparative structural and evolutionary genomics of tropical grains and grasses
Genetics 165 (1): 367-386
Toward integration of comparative genetic, physical, diversity, and cytomolecular maps for grasses and grains, using the sorghum genome as a foundation
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Comparative genomics of plant chromosomes
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Locus-specific contig assembly in highly-duplicated genomes, using the BAC-RF method
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A Sorghum propinquum BAC library, suitable for cloning genes associated with loss-of-function mutations during crop domestication
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Case history in plant domestication; Sorghum, an example of cereal evolution
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Toward a unified genetic map of higher plants, transcending the monocot-dicot divergence
Nature Genetics 14: 380-382
Convergent domestication of cereal crops by independent mutations at corresponding genetic loci
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Comparative analysis of QTLs affecting plant height and maturity across the Poaceae, in reference to an interspecific sorghum population.
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The weediness of wild plants: molecular analysis of genes influencing dispersal and persistence of johnsongrass, Sorghum halepense (L.) Pers
Proceedings of the National Academy of Sciences 92 (13): 6127-6131
A detailed RFLP map of Sorghum bicolor x S. propinquum, suitable for high-density mapping, suggests ancestral duplication of Sorghum chromosomes or …
Theoretical and Applied Genetics 87 (8): 925-933