楊淑怡 助理教授

E-mail: shuyiyang@ntu.edu.tw
電話: (02) 33662533​
專長: 植物分子生物學、植物與微生物交互作用、植物營養吸收調控

學歷: 瑞士洛桑大學博士

研究室: 生命科學館1047室

近年研究主題

研究共生相關基因的轉錄調控機制
研究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和磷調控根部發育的重要性

研究室簡介

  • 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以及是否參與磷調控根部發育途徑仍有諸多未知。我們已找到番茄和水稻中,會因為共生以及不同磷處理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的重要性。​

Well-developed arbuscule inside rice cortical cells indicated by white arrowhead (A). WGA-Alexafluor 488 cell wall staining of Rhizophagus irregularis structures of wild type (B), pt11 RNAi line (C) and pt13 RNAi line (D) roots. Bars = 20 µm. Histochemical GUS staining of a proportion of a R. irregularis colonized rice root expressing empty vector (E), pPT11-GUS (F) and pPT13-GUS (G) constructs. Arrowheads represent cortical cells containing arbuscules. Bars = 20 µm.

代表著作

  1. Yang SY, Lu WC, Ko SS, Sun CM, Hung JC and Chiou TJ. (2019). uORF and phosphate-regulated expression of rice OsNLA1 controls phosphate transport and reproduction. Plant Physiology. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.19.01101

  2. Roth R, Chiapello M, Montero H, Gehrig P, Grossmann J, O'Holleran K, Hartken D, Walters F, Yang SY, Hillmer S, Schumacher K, Bowden S, Craze M, Wallington EJ, Miyao A, Sawers R, Martinoia E, Paszkowski U. (2018). A rice Serine/Threonine receptor-like kinase regulates arbuscular mycorrhizal 
    symbiosis at the peri-arbuscular membrane. Nature Communications. 9(1):4677

  3. Yang SY*, Huang TK*, Kuo HF and Chiou TJ. (2017). Role of vacuoles in phosphorus storage and remobilization. Journal of Experimental Botany Journal of Experimental Botany. 68 (12): 3045–55

  4. Liu TY*, Huang TK*, Yang SY*, Hong YT, Huang SM, Wang FN, Chiang SF, Tsai SY, Lu WC and Chiou TJ (2016) Identification of plant vacuolar transporters mediating phosphate storage. Nature Communications. 31 (7): 11095

  5. Gutjahr C*, Gobbato E*, Choi JM, Riemann M, Johnston MG, Summers W, Carbonnel S, Mansfield C, Yang SY, Nadal M, Acosta I, Takano M, Jiao WB, Schneeberger K, Kelly KA and Paszkowski U (2015) Rice perception of symbiotic arbuscular mycorrhizal fungi requires the karrikin receptor complex. Science. 350 (6267): 1521-24

  6. Qu G, Kruszka K, Plewka P, Yang SY, Chiou TJ, Jarmolowski A, Szweykowska-Kulinska Z, Echeverria M and Karlowski WM (2015) Promoter-based identification of novel non-coding RNAs reveals the presence of dicistronic snoRNA-miRNA genes in Arabidopsis thaliana. BMC Genomics. 16(1):1009

  7. Gutjahr C, Sawers RJ, Marti G, Andrés-Hernández L, Yang SY, Casieri L, Angliker H, Oakeley EJ, Wolfender JL, Abreu-Goodger C, Paszkowski U (2015) Transcriptome diversity among rice root types during asymbiosis and interaction with arbuscular mycorrhizal fungi. PNAS. 112(21):6754-59.

  8. Yang SY, Grønlund M, Jakobsen I, Grotemeyer MS, Rentsch D, Miyao A, Hirochika H, Kumar CS, Sundaresan V, Salamin N, Catausan S, Mattes N, Heuer S, Paszkowski U (2012) Nonredundant Regulation of Rice Arbuscular Mycorrhizal Symbiosis by Two Members of the PHOSPHATE TRANSPORTER1 Gene Family. The Plant Cell. 24(10):4236-51

  9. Yang SY and Paszkowski U (2011) Phosphate import at the arbuscule: just a nutrient? Mol Plant Microbe Interact. 24(11):1296-99.

  10. Yang SY, Shih MD, Lin TP, Hsing YIC (2011) Two soybean (Glycine maxL.) GmPM proteins reduce liposome leakage during desiccation. Botanical Studies. 52 (4): 465-70

  11. Lin YF, Liang HM, Yang SY, Boch A, Clemens S, Chen CC, Wu JF, Huang JL, Yeh KC. (2009). Arabidopsis IRT3 is a zinc-regulated and plasma membrane localized zinc/iron transporter. New Phytologist. 182(2):392-404

  12. Sawers RJH, Yang SY, Gutjahr C, Paszkowski U (2008) The molecular components of nutrient exchange in arbuscular mycorrhizal interactions. In: Z.A. Siddiqui et al., (eds.), Mycorrhizae: Sustainable Agriculture and Forestry, pp. 37-59   ©2008 Springer, Dordrecht, The Netherlands.

開設課程

  • 植物生理學 

  • 普通生物學

​實驗室成員

  • 博士班

張凱傑

  • 碩士班

郭庭伃、錢衡、陳昀鑫、謝於恆、魏禕嫺                                 

2019.10                溪頭

國立臺灣大學植物科學研究所 National Taiwan University Institute of Plant Biology

+886-2-3366-2525~6    ntuplant@ntu.edu.tw

地址: 10617 臺北市大安區羅斯福路四段 1 號   臺大生命科學館 307 室

address: Room 307, Life Science Building, NTU. No. 1, Sec. 4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan 10617