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從一片胚葉看見玉米生長密碼:結合空間與長片段同分異構體定序技術

發布時間: 2026-08-26

玉米是全球重要糧食作物,了解其生長發育與基因調控機制,可為未來作物育種及全球糧食安全提供基礎。本院生物多樣性研究中心呂美曄研究技師率領跨領域團隊,結合高解析度空間轉錄組與長片段同分異構體定序技術,突破傳統定序技術侷限並繪製出玉米胚胎葉片發育的轉錄組全景圖。

研究發現,玉米在不同的生長階段和不同部位,會使用不同的基因。團隊進一步利用長片段的轉錄同分異構體,建立新的玉米基因體註解資料庫MaizeV5_IsoAnn,發現5,228個全新基因以及數百個過去未被標註的長鏈非編碼 RNA (lncRNA),並提升數千個基因的表達量偵測靈敏度,讓我們對玉米基因的運作有更完整的了解。研究團隊更進一步找到維管束發育的關鍵因子LBD26,釐清不同基因如何共同調控玉米幼葉維管束的形成。本研究建立的資料庫與技術框架具備高度擴充性,不僅為全球玉米研究提供了關鍵資源,未來更可跨足多種植物的單細胞與空間轉錄體領域,協助科學家精準解密植物生長與基因調控。

此研究由本院核心設施與創新儀器計畫支持。研究第一作者為本院多樣中心江偉立博士後研究員,通訊作者為呂美曄研究技師與李文雄院士。研究成果已於8月17日發表於《自然植物》(Nature Plants)。