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隨著全球氣溫持續上升，各國皆投入於培育更具韌性的糧食作物。然而，許多與植株大小、抗旱等重要性狀的基因，在植物演化過程中常產生許多功能重疊的重複基因(gene redundancy)，使得單一基因編輯難以達到預期效果，成為作物育種的一大挑戰。
為解決上述問題，美國冷泉港實驗室(Cold Spring Harbor Laboratory)的研究團隊聚焦於CLE基因家族。這類短肽基因廣泛存在於植物中，參與細胞訊號傳遞與發育調控。研究團隊追溯1000種植物CLE基因在1.4億年的演化軌跡，利用AI模型分析大量基因序列與啟動子的相似性，進一步辨識潛在的重複基因，並預測特定基因突變對植物性狀的影響。
研究人員在番茄中運用CRISPR基因編輯技術，剔除模型所標記的重複基因。研究結果顯示，單一基因剔除並無明顯差異，而同時剔除10個重複基因植物則出現明顯的表型變化，驗證該模型能有效辨識重複基因位置。
本研究成果已發表於2025年《Molecular Biology and Evolution》期刊，利用基因演化圖譜結合AI分析模型，為作物改良提供具體的「基因編輯路線圖」。此方法可進一步應用至其他基因家族，有助於縮短育種所需時間與降低成本，為氣候變遷下的作物育種提供新的發展方向。
研究團隊主要聚焦於植物的 CLE 基因家族。
AI模型用於分析大量基因序列與啟動子的相似性，以辨識潛在的重複基因並預測基因突變對植物性狀的影響。
研究人員在番茄中運用CRISPR基因編輯技術，剔除模型所標記的重複基因，並觀察其表型變化以進行驗證。
