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探討植物基因功能的研究方法

有許多可以研究植物基因功能的方法，而常使用的是中斷或破壞目標基因的表現，也就是使植物產生突變 (mutation)，再依據植物之突變後性狀來推測目標基因的功能。要使植物產生突變之方法可分為兩大類，第一類是利用誘變劑使植物產生突變體，如ethyl methane- sulfonate (EMS) 及X-ray的應用等；第二類則是把外來的DNA片段插入植物基因組內讓植物產生插入性的突變，如農桿菌 (Agrobacterium) 的T-DNA及跳躍基因 (transposons)。此外，基因沉寂 (gene silencing) 機制的現象最早於1990年在轉基因矮牽牛植株上被發現，屬於具有序列專一性的 RNA降解機制。只要外源基因與植物內生基因之序列達到80～90%相同度，此序列相同度範圍內之同源性DNA序列皆可對植物基因造成影響，因此較易從外表性狀異常上觀察到基因消寂所造成的改變。RNA干擾或病毒誘導基因沉寂 (virus-induced gene silencing, VIGS) 的策略是近年來所發展的技術，藉由抑制植物基因表現而進一步探討植物基因功能。而核酸微陣列分析法可同時探討一個生物體中，多個基因在特定條件下的表現情形，亦可分析生物經過基因改造或發生某種突變之後，整個基因體的基因表現是否發生改變。利用微陣列分析法可提高研究基因體中各個基因功能的速度。