玉米遺傳育種 中研院：找到關鍵DSY2蛋白

〔記者湯佳玲／台北報導〕中研院植物暨微生物學研究所助研究員王中茹在玉米的生殖細胞發現一種名為DSY2的蛋白，在玉米基因重組的過程扮演著關鍵角色，有助培育出更優良的品系，研究成果刊登在國際期刊《植物細胞》 （The Plant Cell） 上，並獲美國農業部「玉米基因組研究資料庫MaizeGDB」評鑑為重要的科學發現，預計於10月列為推薦論文。

植物繁殖的過程中，父與母的染色體必須經過DNA雙股斷裂、配對、交換（即遺傳基因重組）、聯會複合體形成與染色體分離等階段，最後才能產生帶有多樣性且染色體數目減半的生殖細胞。減數分裂可使物種染色體數目維持穩定，並產生多樣化遺傳組成的後代個體。在農業上，減數分裂時的基因重組更是育種的基礎，科學家可藉此基因遺傳重新組合的機會，培育出更優良的品系。

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王中茹表示，這次主要的研究成果是成功分離出一個玉米減數分裂時特有的染色體軸蛋白DSY2，證實對減數分裂過程的第一階段DNA雙股斷裂，扮演著關鍵性角色，進而影響基因重組的發生。其次，DSY2是聯會複合體形成的關鍵蛋白質。最後，利用超高解析度螢光顯微鏡，研究團隊首次發現DSY2與另一個軸蛋白ASY1形成交替的獨特排列；以及DSY2透過同時與聯會複合體中央蛋白ZYP1和軸蛋白ASY1的互相結合，成為聯會複合體是否能成功組裝的關鍵因素。

王中茹說，玉米是目前全世界總產量最高的糧食作物，提供約十億人口的糧食、牲畜穀物、食品工業、化學工業原料等多種用途。此項研究成果將可增進農業遺傳育種基礎研究的進展，也可以用水稻、大麥等經濟作物上，但目前只有理論，還未進行實驗。