學術研究

蘭花尖端生技

楊長賢院士團隊發現蝴蝶蘭中OAGL6-1/2與E類基因PaSEP1/3具功能冗餘性，透過形成進階SP與L複合體共同決定花萼、花瓣與唇瓣身分。多基因靜默導致花器官葉化，證實PaSEP1/3為維持花被特化的重要輔助因子，更擴充了蘭花P code模式，發表於Plant & Cell Physiology (Hsu et al., 2025)。
謝立青副教授與顏宏真教授合作利用 RNA-seq 系統性解析耐鹽植物冰花幼苗在高鹽逆境初期的轉錄體反應，揭示逆境下基因表現由生長相關路徑轉向離子平衡與抗氧化防禦機制，並指出過氧化酶相關基因在活性氧調控與生長抑制之間扮演關鍵角色，深化對耐鹽植物早期逆境調適機制的理解，發表於 Botanical Studies (Hsieh et al., 2025）。

林詩舜教授與林崇熙博士研究團隊比較不同potyvirus之HC-Pro蛋白抑制RNA沉默差異，揭示其於miRNA甲基化調控與RNA-induced silencing complex (RISC)功能調節之多樣性機制，研究成果發表於Nature Communication (Pan et al., 2025)。
楊長賢院士團隊發現蘭花PaHAT14能促進角質層堆積，並通過抑制PaERF105表現達成此效果。大量表現或病毒靜默PaERF105均可觀察到角質層堆積及花朵失水率變化。結果顯示PaHAT14通過負向調控PaERF105促進角質層堆積，這項研究發表於Plant & Cell Physiology (Mao et al., 2024)，且被選為當期封面及研究亮點。 楊長賢講座教授研究蘭花花被密碼(P code)四聚體複合物，開發了一種使用體內螢光共振能量轉移 (FRET)的策略，成功推測B功能蛋白同二聚體或異二聚體的各種異四聚體複合物在調節百合花被/雄蕊形成中共存。成果發表於Plant Journal (Mao et al., 2021)。 楊長賢講座教授發現蝴蝶蘭中PaFYF1/2基因具有抑制蝴蝶蘭花朵老化的功效，未來可被運用在調控蘭花花朵老化及花期的實際應用上。成果發表於Plant Cell Physiology (Chen et al., 2021)。
研究發現植物FYF-like基因，FYF/FYL1/FYL2及SOC1/AGL14/AGL19 皆具有調控花朵老化與凋謝之功能，並以本實驗室發展之距離測量技術，找出FYF蛋白質可與AGL15/18及AGL6/SEP1形成四聚體複合物(heterotetrameric complexes)以調控花朵之老化與凋謝，成果於2022年發表於Nature 系列期刊Communications Biology (Chen et al., 2022)。
楊長賢講座教授發現OnAAF/PaAAF基因可透過調控auxin的作用影響花朵大小，成果是首次在蘭花被報導。成果發表於國際兩大學會(ASPB及SEB)共同發行之期刊Plant Direct (Chen et al., 2019)。

智慧永續食糧生技

格魯伊森姆教授團隊發現，透過改造木薯維管束的鉀離子運輸，於維管束中表現改良型阿拉伯芥 K⁺ 通道基因 AKT2_var，可增進乾旱逆境下的耐受性與韌性，並在不增加肥料投入、以及不利氣候條件下，顯著提升木薯產量。研究成果發表於 Nature Plants（Zierer et al., 2025）。
在全球，有將近十億人依賴木薯作為主食，然而木薯花葉病毒造成感染以致產量減少。顯性的CMD2基因座已被證實可有效抵抗木薯花葉病毒。格魯伊森姆教授團隊研究進一步證實，此抗性源於CMD2區域內MePOLD1基因的單核苷酸多型性（SNP）突變。這項突破性進展將有助於未來透過基因編輯技術培育更具韌性的木薯品種。研究成果發表於Nature communications（Lim et al., 2022）。
我們發現提升水稻中兩個植物NB-LRR抗病蛋白，可建立高水稻維管束密度之C4 模式水稻，且不影響植物的生長及產量。並成功人為合成組織專一性表現及同時調控多組基因之啟動子。此國際合作為建構C4-like水稻之重要突破，成果發表於 Plant Cell Report (2022) 及 Plant Biotechnol. J. (2022)。 Dr. W. Gruissem與多國學者合作，以基因工程技術，提高重要農作物的營養價值及產量，解決世界糧食危機及微量營養素不足之問題，成果發表於Nature Communications (Van Der Straeten et al., 2020)。 Dr. W. Gruissem研究團隊發現在木薯POLD1基因上的單點突變，有效提高木薯抵抗CMD病毒感染之能力，成果發表於Nature Communications (Lim et al., 2022)。 賀端華院士發現抗乾旱逆境有關的轉錄因子。研究發現降低MYBS2的表現量增強了水稻對高滲透壓和乾旱逆境的耐受性以及水稻米粒產量。成果發表於PNAS (Chen et al., 2019)。 賀端華院士利用水稻TRIM突變株篩選出大米基因RBG1，促進細胞分裂速率及穀粒大小。成果發表於Plant Biotech. J. (Lo et al., 2020)，論文圖片被期刋選為封面的特寫。 Dr. W. Gruissem在莖節中表現ZmYS1蛋白轉移鐵到韌皮部，以增加穀物鐵含量，在根周鞘細胞表現PS 外排轉運蛋白OsTOM1，增加水稻胚乳的鐵含量。成果發表於J. Exp. Bot. (Kawakami et al., 2022)。 Dr. W. Gruissem藉由改善葉片光合作用效率、加強醣類的運送能力，及促進醣類在貯藏根轉換成澱粉，增加木薯的貯藏根與澱粉的產量。成果發表於Plant Journal (Sonnewald et al., 2020)。 羅舜芳助理教授開發具高度組織與表現時期特異性啟動子dTALE-STAP 系統。提供同時微調多個轉基因系統及代謝途徑調節。成果發表於Plant Biotech. J. (Danila et al., 2022)。

精準保健食品生技

顏國欽講座教授團隊，透過植物多醣萃取、物性分析及功能性評估，發現餘甘子多醣及蕎麥多醣各自具有減緩阿茲海默症及肥胖之功效，研究成果發表於Food Funct（Chen et al., 2025）及Int J Biol Macromol（Fang et al., 2025）。
童鈺棠教授團隊研究針對維生素 D及富含花青素之黑豆種皮萃取物及具高γ-Aminobutyric acid（GABA）生成能力之乳酸菌與其後生元等介入策略進行研究。研究結果顯示，上述天然介入可從免疫調控、腸道屏障穩定、神經內分泌平衡與生理機能恢復等不同層面，有效改善睡眠剝奪所造成之功能失衡。研究成果發表於Food Bioscience（Liu et al., 2025）。
謝昌衛教授團隊建立的「超音波結合電漿輔助技術」運用於萃取食藥用菇菌多醣中，與傳統方法相比更符合一級、二級及雙位點動力學模型。透過強化熱傳與質傳效率，該技術不僅顯著提升萃取率、保水性及抗氧化能力，更達到 2.5 倍的節能效益，展現出高效且環境友善的應用潛力。研究成果發表於Innovative Food Science & Emerging Technologies（Punthi et al., 2025）。
童鈺棠教授團隊研究台灣黑豆種皮萃取物，證實黑豆種皮萃取物顯著降低發炎因子IL-6與IFN-γ，提升抗發炎因子，研究成果發表於Journal of Functional Foods（Tung et al., 2024）。
 
顏國欽講座教授團隊發現餘甘子多醣可提高抗氧化酵素活性，有效減緩TNBS誘導的大鼠結腸炎，研究成果發表於International Journal of Biological Macromolecules（Liu et al., 2024）。 顏國欽講座教授發現紅果釣樟果實、槲皮素、紫檀芪及熊果酸可促進抗 gemcitabine 化療藥物胰臟癌細胞株之凋亡、增加化療藥物敏感性之功效，可作為輔助胰臟癌治療佐劑。發表於 Phytother. Res. (Chen et al., 2022、Lin et al., 2020)、JFDA (Lan et al., 2019、Li et al., 2021)。 顏國欽講座教授發現苦茶油可降低大鼠腦內氧化損傷、發炎反應，並調節腸道菌相組成，達到延緩認知功能退化及避免阿茲海默症發生與惡化。成果發表於 Food Funct. (Chen et al., 2022)。 謝昌衛教授利用國產菇菌類，如滑菇、金華菇等，進行人體皮膚老化相關實驗，透過細胞與人體試驗的平台，發現相關菇菌多醣具有延緩老化及提升皮膚代謝能力、抗發炎的功能。成果發表於 International Journal of Biological Macromolecules (Hsiao et al., 2023)。

植物健康生技

由胡仲祺教授、蔡慶修教授、黃纓雯助理教授共同組成的研究團隊，鑑定出 MEP 途徑關鍵酵素 NbHDR 可與竹嵌紋病毒（BaMV）複製酶互作（主要透過 RdRp 區段），並促進病毒正股（+）RNA 合成以提升病毒累積；此促病毒作用不依賴 MEP 途徑下游之吉貝素（GA）生合成（外加 GA 無法回復 NbHDR 沉默後的 BaMV 累積），且對近緣病毒 PVX 影響不明顯。研究成果發表於 Molecular Plant Pathology (Wong et al., 2025)。
賀端華院士、李敏惠教授、羅舜芳助理教授團隊建立葉鞘腐敗病菌之水稻苗期接種平台以評估抗感病性，證實水稻LOC_Os09g23084基因大量表現增加水稻對葉鞘腐敗病之感病性，並影響維管束之發育。研究成果發表於 Rice (Wan et al., 2025)。
張健忠教授團隊提出拉曼光譜前處理方法，結合小波轉換降噪與改良多項式擬合自動去除螢光背景，提升農藥辨識效能並結合CNN分析單一與混合農藥，混合農藥辨識準確率達 99.1%，具快速檢測應用潛力。研究成果發表於Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy (Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc.)（Kuo et al., 2025）。
林詩舜與林崇熙教授團隊比較不同potyvirus之HC-Pro蛋白抑制RNA沉默差異，揭示其於miRNA甲基化調控與RNA-induced silencing complex (RISC)功能調節之多樣性機制，研究成果發表於Nature Communication（Pan et al., 2025）。
蔡慶修教授團隊研究竹嵌紋病毒（BaMV）運動蛋白TGBp1的四個潛在磷酸化位點（S15、S18、T58、S247）。本研究揭示了TGBp1磷酸化位點在病毒調控中的重要性。研究成果發表於Journal of General Virology（Wu et al., 2024）。
呂冠儒助理教授團隊研究依賴PIN生長素輸出蛋白的極性分布。藥理實驗顯示苔蘚PIN極性依賴細胞骨架，Arabidopsis則無此依賴。此研究揭示PIN極性與運輸機制在陸生植物演化中的差異。研究成果發表於Plant Communications（Tang et al., 2024）。
陳禮弘助理教授團隊應用suicide exon 與 Cre recombinase以合成生物學技術建構銅誘導的精準基因表達系統，可用於在模式植物圓葉菸草上進行植物免疫等相關研究。研究成果發表於New Phytologist（Chiang et al., 2024）。
王國禎特聘教授團隊通過在銀薄膜塗層光刻膠(PR)微柱陣列上沉積銀奈米顆粒(AgNP)開發出新型表面增強拉曼散射(SERS)基底。研究成果發表於IEEE Sensors Journal（Lin et al., 2024）。
李敏惠教授團隊建立快速水稻篩選抗腐黴病菌之篩選系統，建立高通量快速篩選可於 14 天內篩選出抗性品系。已篩選近500株水稻突變株 (TRIM lines)，鑑定出一個抗性 TRIM 品系。研究成果發表於Plant Disease（Syu et al., 2024）。
 
本研究以台灣 EAPV-TW 為骨架，針對 HC-Pro 的致病性與病毒累積相關之保守位點進行定點突變，篩得雙突變輕症株 I₁₈₁N₃₉₇ 與 I₈N₃₉₇，並證實其在黃百香果具傳代穩定性與交互保護潛力。交互保護試驗顯示：I₁₈₁N₃₉₇ 可對台灣重症株 EAPV-TWnss 於黃百香果（及 N. benthamiana）提供 100% 完整保護；I₈N₃₉₇ 對 EAPV-TWnss 於黃百香果提供 90% 保護。此外，兩輕症株對越南重症株 EAPV-GL1 在黃百香果皆呈現完整保護，顯示具應用於台灣及越南百香果產區之潛力。研究成果發表於Molecular Plant-Microbe Interactions（Chong et al., 2023）。
詹富智教授團隊針對雙生病毒進行接種試驗，發現不同機械接種特性病毒共感染期間的病毒-病毒交互作用，可在混合接種或先後接種條件下，補足原本非機械傳播雙生病毒的機械傳播能力，並改變其宿主範圍（含跨非寄主）。研究成果發表於Frontiers in Plant Science（Chang et al., 2023）。
胡仲祺教授團隊發現菸草的Argonaute蛋白(NbAGO5)，會在病毒感染後提高表現量，並且對竹嵌紋病毒（BaMV）、馬鈴薯病毒X（PVX）、煙草嵌紋病毒（TMV）和突變型黃瓜嵌紋病毒（CMV_2bm）具有防禦作用。研究發現CMV 2b蛋白和TuMV HC-Pro蛋白能與NbAGO5結合，觸發其通過26S蛋白酶體和自噬途徑的降解，揭開了植物防禦反應與病毒反制防禦之間的複雜相互作用。研究成果發表於Virus Research（Tu et al., 2023）。
蔡慶修教授團隊發現竹嵌紋病毒移動蛋白(BaMV TGBp3)可結合菸草中的NbBiP4和NbCRT3，增進BaMV移動複合體透過內質網或衍生自內質網的囊泡移動至細胞周邊的原生質連絡絲(plasmodesmata)，以促進BaMV在寄主細胞間的擴散及感染效率。BiP與CRT一直被認為是分子伴護蛋白，與內質網壓力反應有關，本次研究發現其亦為扮演病毒細胞內運輸中關鍵角色，對解析植物病毒在細胞內的高效率移動機制具有重要科學意義。研究成果發表於Plant Physiology（Huang et al., 2023）。
張健忠教授與王國禎教授團隊通過層層堆積銀奈米線製作出高靈敏度的多層三維單組分SERS基底，開發檢測生物分子的M3D-SERS晶片。利用有限整合技術進行模擬，顯示奈米間隙產生的極度局域化的電漿熱點是增強SERS的原因。M3D-SERS對小牛血清蛋白、SARS-CoV-2抗原和抗體具有奈米莫耳濃度檢測能力。這種製作單組分、多層、三維SERS基底的簡單方法，在生物分子的臨床診斷中具有應用潛力。研究成果發表於Applied Physics Reviews（Sahoo et al., 2023）。
葉錫東院士團隊發展出在刺角瓜、甜瓜和西瓜上同時接種兩種輕症病毒，包括木瓜輪點病毒HA5-1或HC-Pro帶有R181I和D397N突變的PRSV-WAC，以及矮南瓜黃化嵌紋病毒ZYMV-ZAC，此即為二合一疫苗，且兩種輕症病毒在寄主體內不會互相干擾對方增殖，亦不會在病徵發展上產生協力作用，在面對木瓜輪點病毒W type和矮南瓜黃化嵌紋病毒對全球葫蘆科作物造成的毀滅性病害防治上，將能發揮極大應用價值。研究成果發表於Phytopathology（Tran et al., 2023）。
葉錫東院士團隊透過建構越南木瓜輪點病毒之具感染力載體，並且於協同蛋白上進行各重要位點之突變組合，結果顯示結合刪除(FWKG)與定點突變(F206L)為最佳組合，成功產生越南木瓜輪點輕症病毒，具有非常優秀的交互保護效果，且良好的穩定性，不回變成嚴重型病毒。成果發表於Phytopathology (Tran et al., 2022)。
蔡慶修教授團隊發現病毒在感染植物時，調控葉綠體內的代謝途徑，促使植物的賀爾蒙Gibberellin的生合成，而GA的生成會誘導下游基因的表現，這些基因包括了可以幫助竹嵌紋病毒核酸複製的蛋白質CA與FNR。成果發表於New Phytologist (Huang et al., 2022)。
陳禮弘助理教授發現真菌Avr4效應蛋白與植物de-esterified pectin結合，促進植物細胞壁分解，幫助真菌於植物細胞間移動與感染，成果發表於Science Advances (Chen et al., 2021)。 葉錫東院士利用穩定的夏威夷輕症 HA 5-1攜帶不同株系病毒之CP區域片段為最佳重組體策略，可有效減少地利區株系特異性問題。成果發表於Phytopathology (Tran et al., 2021)。
葉錫東院士利用穩定的夏威夷輕症 HA 5-1攜帶不同株系病毒之CP區域片段為最佳重組體策略，可有效減少地利區株系特異性問題。成果發表於Phytopathology (Tran et al., 2021)。 詹富智與王國禎教授製作微奈米複合結構電極檢測晶片，應用於無標記齒舌蘭輪斑病毒及蕙蘭嵌紋病毒檢測，亦開發檢測病毒之免疫生物晶片。發表於J. Electrochemical Society (Jian et al., 2018; Wang et al., 2020)、Sensors and Actuators B: Chemical (Lin et al., 2022)。 詹富智與詹永寬教授建立蘭花病毒病害數位資料庫並開發實際病變之影像建立資料庫之比對技術，製作蘭花病毒病害影像辨識軟體。成果發表於Frontiers in Plant Science (Tsai et al., 2022)。 蔡慶修教授發現竹嵌紋病毒需經由內質網膜到高基氏體再運往細胞膜，可藉由NbRabF1的small GTPase等啟動形成之囊泡體移動。成果發表於J. Exp. Bot. (Huang et al., 2020)。 徐堯煇教授利用結合核酸之蛋白質體學平台，鑑定參與竹嵌紋病毒(BaMV)複製之寄主蛋白NbPsbO1，發現其會開啟病毒轉錄。成果發表於Journal of Virology (Huang et al., 2021)。 徐堯煇教授發現BaMV感染後，粒線體會轉移到動態的BaMV複合體，並與病毒顆粒、複製酵素及雙股RNA一起被內質網包裹，並參與病毒複製。成果發表於Plant Physiol. (Lee et al., 2021)。 徐堯煇教授首度發現菸草防禦性Argonaute家族蛋白NbAGO10反而會幫助竹嵌紋病毒入侵植物，此成果驗證了病毒與植物之間的新關係，成果發表於New Phytologist (Huang et al., 2019)。 鍾光仁教授發現鍊格孢菌Nac1轉錄子除了影響鐵載體生合成，亦調控其逆境反應、細胞發育與孢外分解酵素的生合成。成果發表於 Molecular Plant-Microbe Interactions (Wang et al., 2020)。 李敏惠教授發現桃褐腐病菌可產生聚酮類代謝物，影響毒力並抑制其他微生物生長。發現三不同毒力之炭疽病株具34-kb序列缺失，影響毒力與生長。發現寄主乙烯對芒果炭疽病菌侵染的影響經由CaGa1調控。成果發表於Front. Microbiol. (Kao et al., 2022)