結合空間與長片段同分異構體定序技術精準解密玉米胚葉發育基因圖譜
理解玉米胚葉如何發育，對於全球糧食安全至關重要。為克服傳統短片段定序技術的局限，中央研究院生物多樣性研究中心呂美曄研究技師率領新世代基因體定序核心設施成員，與李文雄院士跨領域團隊合作，率先結合高解析度空間轉錄組與長片段同分異構體（isoform）定序技術，精準繪製出玉米胚胎葉片發育的轉錄組全景圖。
這項多體學（multi-omics）研究成功解開了基因同分異構體在胚胎葉脈發育不同階段的組織特異性表達模式，以前所未有的發育解析度描繪出維管束結構。團隊利用這些長片段的轉錄同分異構體，建構出指標性玉米基因體註解資料庫——MaizeV5_IsoAnn，一舉揭示了 5,228 個全新基因以及數百個過去未被標註的功能性長鏈非編碼 RNA（lncRNA）。更重要的是，這些基於長定序註解的基因模型，顯著提升了數千個基因（包含過去常被低估的關鍵轉錄因子）的表達量偵測靈敏度。
透過整合多體學數據與原位（in situ）實驗驗證，本研究深度解碼了維管束發育關鍵因子 LBD26 的空間調控網絡，揭示了掌控胚葉維管束發育的調控鏈結，包含其上游轉錄因子與下游目標基因。這項突破性的基因體註解資料庫不僅為全球玉米研究社群提供了極具價值的核心資源，其建立的技術框架更具備高度擴充性與靈活性，可廣泛應用於多種植物系統的發育與基因體研究，包括複雜的單細胞和空間轉錄體的應用範疇.
本研究第一作者為本中心博士後研究員江偉立，通訊作者為呂美曄研究技師與李文雄院士。共同作者包括吳啟智博士、張耀明博士、李藝真博士，以及基因體核心實驗室團隊李政怡、陳怡樺、丁凱旋、蘇志棟與吳淳繡。研究成果已發表於頂尖期刊《自然植物》（Nature Plants，論文全文連結: DOI: 10.1038/s41477-026-02364-y. 已於 2026 年 8 月17日線上刊登）。
本研究經費由中央研究院核心設施與創新儀器計畫（AS-CFII-111-216）支持。
