Kuo-Chen Yeh

I. 植物基因對重金屬逆境之反應及以植物對重金屬污染土壤復育評估

重金屬污染已構成了一種全球性的危害。存在於土壤及水中的重金屬所造成環境及人體的傷害，急需一種有效且經濟的方法來加以解決。雖然許多的金屬離子是生物不可或缺的必要微量元素，但是過多的量卻足以毒害生命。水與土壤中的重金屬來源雖為天然存在，但許多工業廢棄物卻造成可怕的污染；經由食物鏈的傳播與累積，使得重金屬中毒問題日益嚴重。所以，解決土壤重金屬污染成為相當重要的課題。有鑑於此，我們提出使用阿拉伯芥作為研究高等植物對重金屬耐性的標準研究模式系統，並希望能藉由找出可結合重金屬之蛋白質或其調控基因，期能協助加速土壤復育工作。

在大部分的工業國及台灣等地區，土壤中皆含有大量的鎘、銅、鉛之重金屬污染。所以我們計劃以研究這些重金屬污染土壤的復育作為實驗主軸；更由於阿拉伯芥基因資訊已相當的充足，所以我們實驗傾向於篩選能對上述的重金屬有抗性的突變株，並利用微陣列方式找出對重金屬有反應之基因。另外，若將可結合重金屬的蛋白質序列定出，就能幫助我們更了解其相關的序列﹔而且，我們也可利用轉入基因的壓抑及過度表現的方式，以篩選出可對抗重金屬及可幫助土壤復育之基因，並藉此找出全新的植株。

除此之外，經由參照其他相關實驗資料，也許可以發現在其他已確認的訊號傳導途徑中，研究的蛋白質可能參與其中或交互反應。而我們希望得到的基因也可能存在於已知的植物－微生物、植物－環境之間的交互影響環境下。總之，希望根據我們與其他對有機 / 無機壓力及探討相關重要基因的計劃研究，或許可以對番茄及相關作物對抵抗環境壓力之研究有相當的助益。

II. 分子生物方法來增加及改善中國藥用植物中有效藥之產量

以草本植物治療疾病已有數千年歷史。在一些特定的植物中，經由數千年的經驗可確信確實存在著一些具有藥性的化合物。目前對於這些化合物及其功用所知仍少，所以對於一些藥廠而言，在特定的藥用植物中找出這些化合物是相當有興趣的﹔但是，直接由植物中萃取或經由化學合成是非常昂貴，且產量不足以應付廣大的使用。

藥用植物有其獨特的二次代謝，而二次代謝之產物則是其成為藥用植物之原因。這些產物最主要之作用是作為植物本身與大自然之間的調和。而我們要如何利用這些藥用植物作為生物反應器，以製造有效或新的化合物就成為相當重要的課題。

目前對於使用以基因修改方式，來加強製造所要化合物的生物反應途徑之確認，已有相當廣泛之研究。我們主要以分子生物方式，來對產生藥性的二次代謝作進一部探討。另外，我們也希望藉這些研究來製造基因轉殖植物，而這些植物能有更多的產量及更好的藥性。