研究方向
阿拉伯芥醣類代謝突變株的分子遺傳分析
澱粉是植物光合作用的主要產物之一，雖然對 儲存性澱粉代謝的途徑已經有很多的研究報導，但 是關於葉片中暫存性澱粉代謝的途徑、調控機制及 其在植物生理上的功能，至今仍有待釐清。為研究 澱粉代謝的調控機制，我們以阿拉伯芥為材料篩選 影響葉中澱粉含量的突變株，利用遺傳、生化、分 子生物等方法分析這些突變株並分離其基因，希望 能藉由基因序列、表現方式、及對澱粉代謝的改 變，以了解這些基因，在澱粉代謝途徑與調控上所 扮演的角色。
一般咸認為α 澱粉水解酶是最先參與分解澱粉 的酵素，其後在其他酵素如β 澱粉水解酶協同作用 下，將澱粉分解成醣類小分子。但是經由分析阿拉 伯芥的突變株，發現在沒有α 澱粉水解酶的植物 裏，澱粉的代謝與野生型沒有差異，顯示葉片中暫 存性澱粉降解的機制與儲存性澱粉降解不相同。我 們在分析阿拉伯芥澱粉代謝突變株： mex1 ， dpe1 ， dpe2 時，發現在這些突變株中，澱粉、麥 芽糖（或寡多醣）大量的累積，顯示在葉片中澱粉 分解成麥芽糖（或寡多醣）後，若沒有正常的送出 葉綠體或進一步的代謝時，經由未知的回饋調節途 徑，將造成澱粉無法正常分解，這些結果顯示β 澱 粉水解酶在暫存性澱粉降解可能是一較重要的降解 酵素，阿拉伯芥中有九個β 澱粉水解酶基因，經由 突變株的分析，確定其中至少有四個基因參與澱粉 降解，我們的分析結果可以架構出一個新的暫存性 澱粉降解的代謝途徑。
目前我們在分析數株多澱粉突變株，包括ke81 及ke103 。突變株ke81 中缺乏一葉綠體型α 澱粉水 解酶，而ke103 缺乏一葉綠體型β 澱粉水解酶，但 是由這些突變株的分子遺傳分析，顯示這兩個突變 株的澱粉水解酶基因並沒有發生突變，推測這些突 變株應為調控型的突變株，對這些突變株的研究， 可幫助我們了解澱粉代謝的調控。另外我們發現大 部參與澱粉代謝的基因，在不同的組織及光照週期 中，它們的訊息RNA 有類似的表現形式，這種同 步表現主要是經由轉譯因子來調控，需要進一步的 研究來解開此一調控的機制。
