國立臺灣大學 農藝學系暨研究所

1. 蔡元卿、謝宗涵、陳映伶、彭雅涓、邢禹依、謝兆樞 。2006。 利用種子蛋白電泳及西方墨點分析進行大豆屬物種分群之研究.  作物、環境與生物資訊 3：159-176
2. Tsai, Yuan-Ching, Chih-Hua Tsou, Yue-Ie C. Hsing and Jaw-Shu Hsieh. 2006. Seed coat variation in genus Glycine surveyed by scanning electron microscopy. J. Gent. Cell Biol. 17:131-141.
3. Liu, Yi-Sheng, Shu-Yuan Chen, Ya-Ting Chao, Ru-Sheng Liu, Yuan-Ching Tsai and Jaw-Shu Hsieh. 2006. Intelligent spot detection for 2-DE gel image. Lecture Note Comput. Sci. 4319:168-177.

1. Tsai, Y.C., Y.I.C. Hsing and J. S. Hsieh. 2005. A detail survey on seed proteins of Glycine species. Crop, Environment and Bioinformatics. (in press)
2. Huang, H. J., C. S. Tseng, M. H. Lai, J. S. Hsieh and S. F. Lin. 2004. Identification and mapping of the QTL controlling resistance to blastdisease (Magnaporthe grisea) in rice. J. Genet. Mol. Biol. 15: 96-107 (SCI)
3. Shih M. D., S. C. Lin, J. S. Hsieh, C. H., Tsou, T. Y., Chow, T. P. Lin, and Yue-ie C. Hsing. 2004. Gene cloning and characterization of a novel soybean maturation protein, GmPM16. Plant Mol. Biol. (in press) (SCI)
4. Hsing, Y. I. C., H. F. Lee, B. C. Lin, and J. S. Hsieh. 2003. Molecular cloning and characterization of starch branching enzyme in sorghum grain. J. Genet. Mol. Biol. 14:73-83. (SCI)
5. Lee, H. F., Y. I. Hsing, and J. S. Hsieh. 2003. Starch granule associated protein of sorghum and its related species. Chinese Agron. J. 13:29-38.
6. Huang H. J., C. S. Tseng, J. S. Hsieh, and S. F. Lin. 2003. Studies on segregation distortions of molecular markers in the F2 population from the cross within japonica rice. Chinese Agron. J. 13:241-251
7. Chao Y. T., C. S. Chen, H. H. C hen, T. Y. Chow, M. C. Chung, J. S. Hsieh, Y. I. Hsing, P. F. Lee, Y. R. Lin, J. F. Shaw, C. L. Su, H. P. Wu and S. M. Yu. 2003. Rice structural and functional genome research in ASPGC, Academia Sinica. J. Genet. Mol. Biol. 14:201-206. (SCI)
8. Chen, M.H., Y. H. Lin, J. S. Hsieh, L. Y. Kuang, T. Y. Chow, P. F. Lee, and Y. I. Hsing. 2002. Two genes encoding GmPM1, a soybean seed maturation protein J. Genet. Mol. Biol. 13(3):177-187. (SCI)
9. Huang H. J., C. P. Li, C. G. Chern, C. H. Cheng, J.S. Hsieh, and S. F. Lin 2002. Screening molecular markers linked with genes resistant to rice brown planthopper. J. Agric. Assoc. China (in press)
10. Theodore Hymowitz and J. S. Hsieh. 2002. The use of Glycine tomentella Hayata on the islets of Kinmen (Quemoy). Econo. Bot. 56(3):287-289. (SCI)
11. Hsieh J. S., K. L. Hsieh, Y. C. Tsai, and Y. I. Hsing. 2001. Each species of Glycine collected in Taiwan has a unique seed protein pattern. Euphytica 118:67-73. (SCI)
12. Shih M. D., J. S. Hsieh and Y. I. Hsing. 2001. Regulation of soybean GmPM9 promoter in callus tissue. J. Genet. Mol. Biol. 12:125-137. (SCI)
13. Hsing Y. I., J. S. Hsieh, C. I. Peng, C. H. Chou and T. Y. Chiang 2001. Systematic status of the Glycine tomentella and G. tabacina species complexes based on its sequences of nuclear ribosomal DNA. J. Plant Res. 114:435-442. (SCI)
14. Tsai Y. C., Y. I. Hsing and J. S. Hsieh. 2001. The Response of Taiwanese wild soybean to stress. J. Chinese Agron. 11(2): 69-81.
15. Huang, W. J., S. F. Lin, and J. S. Hsieh. 2001. Identifying inconsistency between genomic constitution and phenotypic variation of an interspecific hybrid (4x x 2x) of peanut with molecular markers. J Agri Res China 50(3):12-24.

2007 重要研究成果

   Pit是位於大豆子葉下表皮表面，維管束主脈 (中肋) 上方，一塊具有巨大化細胞的區塊，它的細胞形態與鄰近表皮細胞有著顯著差異，不僅變大而且經常在周邊呈現彎曲 (zigzag) 狀態；而antipit則是位於種皮內層 (胚乳層) 上與pit相對應位置上，彼此緊密嵌合。這樣的構造隨後在其他大豆屬物種上發現，這種構造有時較為平整，解剖顯微鏡未必能察覺，因此，並無其他的相關報告。

   觀察不同發育時期的大豆種子，我們發現pit的構造大約在開花後10-15天的豆子開始出現，隨著發育天數增加，這個區塊的細胞特化得更大，也經細胞分裂而變得更多，整個pit的面積也隨之增大，直到40-45天達到最大，約佔子葉表面積的1%，這時特化的細胞數目約在400個上下。

   透過共軛焦顯微鏡，我們知道pit區塊細胞具有cell wall ingrowth，這種細胞壁二次增生是transfer cell的特徵，與養分的傳輸有關。大粒種的大豆品種 (高雄7號) 相較於中粒種品種 (十石) 有明顯的pit構造。但是野生大豆有不同大小的種子，而且它們都具有約略相同大小的pit構造。經過SEM仔細觀察，目前我們知道主要在蝶形花亞科的數個族，包括菜豆族的物種都曾演化出pit這個構造。

   由人工雜交試驗驗證G. dolichocarpa基因組組成

   在台灣有兩種外型截然不同的植物都叫做G. tomentella，鑒於外型的差異，1991年日籍植物分類學者將其中一個具有長豆莢的類型命名為G. dolichocarpa。1997年我們獲得伊利諾大學Hymowitz教授贈與的多個澳洲G. tomentella搜集系，經由植株外表性狀比對以及經過GmPM系列抗體所得到的Western bolt結果，我們知道G. dolichocarpa應該屬於G. tomentella的T2 race。

   其中一個與G. dolichocarpa相似的搜集系Tom056，由 Hymowitz教授的人工雜交試驗結果，認為是AADD基因組，因為Tom056可以跟這個人工合成四倍體[(AAx AA) x DD] 雜交產生可稔後代。但是2002年康乃爾大學Doyle教授發表由Histone H-3D序列所建構的G. tomentella物種複合群親緣關係樹，以及隨後2004利用這些序列資料推論各種異源四倍體的可能二倍體親本，結果指出T2 race的基因組組成應該是DDD3D3。

    上述的結果看似差異極大，但實際上由ITS或Histone的序列分析資料，我們得知所謂的D3基因組應該是A基因族的一員，而Doyle教授研究團隊也給予新的基因組編號A4。所以看來，兩方研究人員的歧異似乎縮小了許多，而共通的結論是T2 race由A與D基因組物種雜交而來。但是究竟這個A基因組是A (G. canescens) 還是A4 (G. syndetika)，才是G. dolichocarpa的親本？為了回答這樣的問題，我們進行不同組合的人工雜交試驗來找出答案。我們的雜交試驗 (正反交) 指出G. dolichocarpa可以跟G. tomentella T2 race雜交並產生可稔後代，這項證據也加強說明G. dolichocarpa是所謂的G. tomentella T2 race。在可能的二倍體親本雜交的組合中，我們也只在DD x D3D3的組合得到一個發育不良的豆莢，由於這個豆莢只有正常母本的一半厚度，我們排除了自交的可能，同時，也告訴我們在大豆屬A-I基因族中，D與D3 (A4) 基因組有較相近的親緣關係。此外，也說明G. dolichocarpa應該是具有DDD3D3基因組組成。我們接著利用in gel hybridization蛋白電泳方法進一步的加以證實。亦即，將可能的二倍體親本種子蛋白等量混合 (A+D 或D+D3)跑在SDS-PAGE的同一行，並與四倍體個體進行蛋白條帶比較，而結果顯示D +D3的蛋白圖譜與G. dolichocarpa完全一致。因此，綜合我們的人工雜交試驗與種子蛋白in gel hybridization的結果，我們支持G. dolichocarpa具有DDD3D3基因組這樣的推論。

   應用TILLING檢視TRIM-DNA誘變水稻族群

   本研究主要應用TILLING (Targeting Induced Local Leision In Genomes) 可以快速偵測點突變特性，篩選經T-DNA 誘變的TRIM (Taiwan Rice Insertion Mutants) 品系，在臘質基因上的體細胞變異率與變異的形式，並做相關的探討；並以TILLING 了解台農67號和Nipponbare在臘質基因上的 SNP(Single nucleotide polymorphism)。