研究方向
A. 植物糖訊息傳遞及基因調控的研究
在植物的整個生活史中，糖不只提供細胞生長所需的碳素源，而且具有類似賀爾蒙的活性，調控所有基本生理活動。糖訊息傳遞途徑與賀爾蒙、環境刺激及代謝作用等訊息傳遞途徑互有交集及影響。雖然糖對植物生長很重要，但是糖訊息傳遞過程所需的重要因子、 調控基因表現的分子機制、以及如何與其他訊息傳遞途徑產生交集，多半未被研究與瞭解。
在穀類作物中，α-澱粉水解酵素對於分解種子中的澱粉以提供發芽及幼苗生長所需的碳素源非常重要，其表現在穀類種子發芽時受到賀爾蒙 GA 及缺糖的誘導，卻受到賀爾蒙 ABA 及糖的抑制，因此被用來研究糖調控基因表現，以及糖與荷爾蒙交集作用的分子機制。我們在這方面研究的重點如下:
1. 糖訊息傳遞途徑重要的因子
我們發現在水稻中，糖訊息傳遞途徑中的重要因子，除了hexokinase (HXK)及sucrose non-fermenting factor (SNF1)與酵母菌有部分類似功能之外，其他因子似乎為水稻中所特有的，例如calcineurin B-like (CBL) protein interacting protein kinase (CIPK)及MYBS轉錄因子。最近我們篩選水稻突變種原庫，已發現許多其他因子也可能參與糖訊息傳遞。這些因子都將陸續被進一步研究。
2. 糖及GA 訊息傳遞交集的分子機制
在穀類種子發芽時，α-澱粉水解酵素的表現在胚中受到糖的抑制，而在胚乳中， GA的活化作用可勝過糖的抑制作用。胚乳中，α-澱粉水解酵素啟動子上對GA 反應的DNA 序列(GARE)與轉錄因子（MYBGA）結合，是造成此酵素在胚乳中受GA活化及不受糖抑制的主要原因。這種機制可確保種子發芽及幼苗生長所需大量碳素源的供應不會中斷。糖與GA的訊息產生交集的分子機制複雜而有趣，也是我們研究的一個重點。
B. 水稻功能性基因體研究
1. 製造T-DNA插入基因之水稻突變種原庫
利用T-DNA 插入基因體造成基因突變是一個快速有效研究水稻基因功能的策略。我們利用一個具多種功能的T-DNA已製造一個含 60,000 個能篩選啟動子及使基因活化或缺失的水稻基因突變種原庫。約20,000 個被T-DNA 插入的水稻 DNA 序列已被分析出來，並公布在一個網站(http://trim.sinica.edu.tw/)上給台灣學界使用。這個水稻基因突變種原庫有許多優點，超過80% 的T-DNA 插在水稻基因體中的基因位置上。是利用正向及反向遺傳方法研究基因功能的珍貴資源。
2. 水稻突變株的篩選
許多重要基因被插入的突變株，包括對糖及GA 不敏感、對鹽、乾旱、低溫及病害的反應改變、及許多重要且性狀表現特異有趣的突變株，已被鑑定出來並深入研究當中。另外，利用GUS染色方法也已篩選出許多在水稻不同生長時期、器官組織及特殊生長條件下表現的基因，這些基因也進一步研究當中。
C. 植物分子農場
1. 生產工業用酵素及醫藥用蛋白
數個基因轉殖植物系統已被研發出來生產具工業或醫藥用途之基因工程蛋白質，例如可快速將澱粉轉化為糖的「甜甜米」、減少動物排泄物含磷量的「植酸酵素米」、抗過敏疫苗、單株抗體等。蛋白質產生效率的提高是一個研究重點。
2. 植物纖維素轉化為酒精
酒精是非常重要的生質能源，本研究室將分子農場的概念與技術應用在農業廢棄物轉化為酒精的研發上。目前正在進行的工作包括篩選分解纖維素的微生物、酵素及細胞壁組成改變的水稻突變株，以便利用基因工程方法提高稻稈轉化為酒精的效率。
