叢枝菌根共生(arbuscular mycorrhizal symbiosis) 是指植物根部與球囊菌門(Glomeromycota)真菌的內共生關係。超過 80%的維管束植物可以與叢枝菌根菌(arbuscular mycorrhiza fungi)共生。在植物根部的內皮層細胞(inner cortex cell)， 真菌菌絲會形成高度分支狀結構稱為叢枝菌絲(arbuscule)，是真菌與植物進行 養分交換的主要場所。我之前的研究發現，水稻中有 70%的磷吸收是由與真菌 共生的途徑而來。令人吃驚的是，若將水稻中兩個只在共生的根部表達的磷轉 運蛋白PT11和 PT13分別進行突變，突變株中的真菌生長與叢枝菌絲發育均會 受到影響。然而，只有 PT11 負責從真菌處吸收磷。此外，到目前為止 PT11 和 PT13 的轉錄調控機制仍未明且值得進一步探討。植物中有一群基因的表現和 這兩個磷轉運蛋白類似，只會表達在有真菌存在的根部細胞中。他們的表現對 於共生關係的建立或許扮演重要的角色。然而，這些基因的轉錄調控機制仍未被完全了解。目前已知，會被共生誘導表現的植物轉錄因子(transcription factor) 往往對於建立共生關係扮演重要角色。未來實驗室的其中一個研究主題就是利 用 RNA-Seq 技術比較與真菌共生和未與真菌共生水稻的轉錄組 (transcriptomes)，以找到被共生誘導表現的植物轉錄因子。這些植物轉錄因子 的表現可在番茄中進一步檢測，以確定是否同時在單子葉和雙子葉植物中具有 重要性。未來這些轉錄因子的功能及目標基因可被進一步研究，以期更了解共生形成的機制。 

　　即使叢枝菌根共生對於提高植物抗逆境能力已被廣泛報導，背後的分子機制仍然不明。為了找出怎樣的植物真菌組合可以有效提高植物抗逆境能力，我們會觀察水稻和番茄與不同真菌的組合，在乾旱和鹽害逆境下的生長狀態，已找出最佳的植物真菌組合進行後續分子機制的探討。為了找出共生相關的植物抗逆境分子機制，我們會比較在非逆境和逆境環境下，與真菌共生和未與真菌共生植物的轉錄組(transcriptomes)和代謝體組(metabolomics)。這些分析可以幫助我們找到， 與共生下抗逆境能力高度相關的基因或代謝產物，以進行進一步功能分析。

　　植物胜肽賀爾蒙(peptide hormone)對於系統性調控植物體內的訊息傳遞扮演重要角色。然而，其與共生機制的關聯性仍然未知。我們已找到番茄和水稻中， 會因為共生表現受到影響的胜肽賀爾蒙，並進一步利用逆向遺傳學(reverse genetic approach)的方式，研究這些胜肽賀爾蒙對於共生建立的重要性。

近年研究主題

• 共生相關基因的轉錄調控機制。

• 共生相關的植物抗逆境分子機制。

• 植物胜肽賀爾蒙對於菌根菌共生的重要性