生物農業科學研究所籌備處生物農業科學研究所籌備處之研究定位著重於具前瞻性與創新性之農業生物科技系統的開發，因此本所以次序重要性的考量來開發應用性的重點目標，期能獲得有用的創新生技產品以及智慧財產專利，並發表有國際高水平之生技科學或技術學研究論文。
最後將盡力促成這些相關研究成果在產業界可有效應用，以回饋台灣農業之發展。
目前選定三項研究重點與方向：一、作物改良研究著重於抗逆境作物之基因體研究與新品系之培育，及重要基因轉殖系統之研發，以期未來可減少農作物因不良環境危害或病害所造成的損失，並進而提高農民/農業收益。
二、藥用植物研究主要發展系統性之體內及體外的細胞免疫測試系統來篩檢藥用植物萃取物或化合物。
利用cDNA基因微矩陣、蛋白質體、二次代謝物體及生物資訊技術系統以進行受藥草萃取物或化合物誘引或反應之癌細胞或免疫細胞內的基因，蛋白質及代謝物之表達圖譜研究，以建立新型藥草健康食品及中西草藥之研發基礎。
三、疫苗科技及工業酵素研究重於發展以基因及序列重組為基礎的疫苗技術，並將此技術應用在口蹄疫、SARS和禽流感等傳染病上。
此外本所也利用蛋白質工程的研究方式分析酵素或蛋白質的特性，並將之用於提高發展動物保健之生物技術。
一、作物改良研究(一) 抗非生物環境逆境方面1.透過對阿拉伯芥的一個microRNA (miR399)和其目標基因(ubiquitin-conjugating E2 enzyme)的研究，發現他們參與植物體內磷酸恒定的調控。
大量表現miR399的轉殖植物抑制了E2的表現並與喪失E2功能的突變株表現出磷酸過多的毒害性狀，適當且正確miR399的表現和E2表現的調控是維持植物體內磷酸恒定重要的一環。
miR399和E2基因的功能至少在以下三個層次來調控植物體內磷酸之恒定性：(1)根部對磷酸之吸收，(2)磷酸在根部與地上部之分配狀況，(3)在老化或缺磷時磷酸於不同葉片間的轉運。
此項發現顯示植物維持植物體內磷酸恒定的重要性，並提供了一個進一步瞭解調控植物體內磷酸恒定的重要線索與新的研發方向。
這項研究成果即將在國際著名刊物Plant Cell發表。
2.已篩選到六個可耐嚴苛乾旱逆境之阿拉伯芥突變株，並已證實持續表達Methionin sulfoxide reductase (MsrB)基因可以使轉基因植株抵抗乾旱及鹽害逆境。
3.利用阿拉伯芥為材料，以植物功能性基因組學技術，陸續發現與植物抗高溫逆境耐性相關基因之功能的直接遺傳證據。
這些新獲得的遺傳材料將可提供詳細協助吾人解析植物如何可利用複雜的基因調控與蛋白質表達來抵抗環境中多變的逆境或不良因素。
4.從阿拉伯芥老化葉片之基因表現圖譜找到幾個與自然生長或高溫逆境表之新穎基因，目前正利用轉殖基因技術對其中特定基因進行功能性研究。
5.已發現植物中有許多蛋白質與銅親和。
藉由進一步分析，已找到六個新發現可與銅鍵結的motifs，將進一步研究這些motifs在與銅鍵結上之角色。
此外，已選殖到對鎘有專一鍵結之蛋白質，正評估其應用於去除重金屬污染的可能性。
(二)抗病方面1.利用農桿菌轉殖法，將抗病基因轉殖入文心蘭內，育成了抗軟腐病的文心蘭品種。
這項工作成果已經發表於國際期刊，同時也正在申請專利中。
同時亦利用抗菌胜肽基因轉殖技術，使得蕃茄具抗病菌的能力，尤其是抗青枯病菌及細菌性斑點病菌。
2.利用轉殖病毒鞘蛋白基因入蝴蝶蘭，已育成抗病毒的蝴蝶蘭品種。
3.針對極為複雜且全球發生嚴重的茄科作物青枯病，正利用DNA晶片、病毒誘發性基因靜默法(virus-induced gene silencing)及篩選變異植株(mutant screen)等研究策略，選殖可能參與茄科作物及阿拉伯芥抗青枯病的防禦/病菌誘導基因與啟動子，並研發在作物保護上之應用性。
4.已發現可同時被缺水及病原菌感染共同調控的番茄及阿拉伯芥基因，我們正進一步研究特定基因(尤其是轉錄調控蛋白)及基因啟動子在作物逆境反應之功能與特性及在作物保護上之應用性。
5.針對一株台灣特有的高毒力青枯病菌，目前已找到一群新穎病原性基因及具寄主專一性之新突變菌株等重要資訊與資源。
6.正評估利用轉殖抗菌胜肽以增加蕃茄具抗病原細菌的能力之可能性。
(三)其他農業生物技術之研發1.已建立可有效檢驗出各種重要基因改造作物或其相關商品之cDNA微陣列系統。
2.已成功利用水稻充當生物反應器生產出具抗病毒活性之人類用丙型干擾素。
3.已建立重要草藥紫錐菊之基因轉殖系统，並正申請相關專利。
4.已研究植株型（如甘藍）及種子型（如阿拉伯芥）在低溫誘導開花（春化作用）分子機制之差異，將進一步探討利用此機制來調控開花之可能性。
5.從番茄中找到幾個具織組特異性之基因，並已選殖到相關的啟動子序列。
目前正積極地進行相關的功能性研究。
6.從番茄中選殖到幾個類胡蘿蔔素生合成路徑之關鍵基因，目前正進行關鍵基因表現量與轉殖番茄胡蘿蔔素含量之相關分析。
7.發展出以SPR (surface plasma resonance)為探測因子，將接受器蛋白質(receptor)固定來篩選中草藥中的功能性成份，此方法AFTIR(After Flowing Through Immobilized Receptor)可增加篩選的效率及精確性，目前這個系統正在申請專利。
(四)微陣列共同實驗室經由各研究室的收集，本所的微陣列共同實驗室已生產出第4代番茄基因晶片(Tom4)，同一晶片上約有1萬3,000個點，代表超過7,000個基因。
另外，人類免疫相關基因約200多個，亦已點製成免疫晶片，製作之晶片提供各研究室使用。
二、藥用植物研究(一) 已建立植物代謝產物體學（metabolomics）之研究平台已成功建立了植物次級代謝產物體學（metabolomics）之一些重要研究技術系統之串聯，例如利用氣相色層分析質譜儀（GC/MS）或液相色層分析質譜儀（LC/MS/MS）技術系統並結合生物統計分析等工具，來有效建立特定藥用植物之具代表性化學指紋圖譜，並用來做為判定植物品種之有效分析平台與品質管制活性植物萃取物之重要參考依據。
已成功利用GC/MS 與metabolite clustering分析系統有效區別與鑑定紫錐菊之三種藥用品種。
我們並利用RP-HPLC、LC/MS與數種光譜分析法，建立活性紫錐菊萃取物之化學指紋圖譜與指標成分。
(二)應用細胞体外培養 (如樹突細胞(DC) 、T細胞等)或其類似體內培養及相關動物模式系統以評估中草藥之免疫調節功能1.應用一套動物活體實驗並融合基因槍技術，來篩檢藥用植物萃取物或其單一化合物對抗或促發炎有關之淋巴細胞激素的作用。
目前證實由數種草藥所得之三、四種純化物可專一性調節腫瘤壞死因子(TNFα)、IL-10、IL-6、NF-κB等基因之表達，此活性是作用在該基因上游特定的啟動子區域。
部份結果或可開發為各型內外服用的抗發炎之中草藥。
2.發現咸豐草糖苷類可以藉由控制T細胞分化及殺死T細胞，來避免第一型糖尿病之發生。
另外，這糖苷也可促進胰島細胞的胰島素分泌。
3. 利用自製的DNA微陣列晶片或 Affymatrix DNA microarray實驗系統，研究發現一些植物萃取物 (根、莖、葉等組織)具有影響人體血液中及老鼠骨髓的單核球分化成未成熟樹突狀細胞的能力。
目前正利用蛋白質體技術及生物資訊學來分析或註解這些植物有效成分在樹突免疫細胞之基因表達及訊息傳導。
4. 已積極開發利用固定細胞膜蛋白質接受體的技術，來創新中草藥的篩選技術，並已從申請專利AFTIR的技術，篩選到紫錐菊裡的Cynarin，具有特定免疫抑制的作用，其生物活性已証實而相關的結構及分子式正在研究中。
(三)利用癌細胞系統(如前列腺癌細胞、乳癌細胞等)、巨噬細胞或老鼠皮膚系統來評估中草藥之防癌或抗發炎生物活性1.評估與開發台灣常見菊科植物之抗發炎活性與藥理機制。
已由大花咸豐草分離出一咖啡酸衍生物，其具極顯著的調控環氧酵素-2（COX-2）與其他重要發炎因子如：PGE2與NFκB的活性，相關作用機制已進行深入的探討。
2.在疾病模式開發上，研究將人類前列腺癌（CWR22）細胞轉殖予前列腺特異抗原（PSA）啟動子所調控之生物冷光報導基因，作為細胞級（體外）之藥效測試、快速篩選系統，透過冷光基因表現強度可觀察癌細胞對藥物處理之反應。
甚至將該前列腺癌冷光報導細胞同位移殖於裸鼠體內、得以生物冷光對腫瘤生長及癌轉移作活體影像觀察，作為活體動物模型實驗，以驗證在體外實驗之研究結果。
目前已利用該細胞級藥效測試系統鑑定出數個來自番茄與菊科植物之可能抑癌萃取物及植物化合物。
三、疫苗科技及工業酵素研究（一）口蹄疫疫苗研發平台1.比較口蹄疫病毒之整個外鞘前驅多肽P1以及外鞘蛋白VP1在DNA 疫苗接種後對抗口蹄疫病毒的策略研究。
結果顯示利用完整的外鞘前驅多肽，無須使用病毒獨特之蛋白酵素或其他基因即可產生良好之接種效果，安全性較佳，提供一方便的血清測試系統，未來可應用在口蹄疫相關疫苗研究或病毒性疾病之研究。
2.利用重組竹嵌紋病毒表現系統來表現VP1抗原片段(37個胺基酸)作為疫苗，結果顯示重組竹嵌紋病毒能引發中和抗體及細胞性免疫反應，可有效提供猪隻保護效果，因此重組竹嵌紋病毒具有潛力可發展成為新式口蹄疫疫苗，及應用到其他疫苗上。
3.利用蛋白質體技術比較宿主細胞及VP1作用的效果，找出一些蛋白質與細胞凋亡有關。
另外，也發現其他外鞘蛋白，如VP2、VP3對宿主細胞凋亡的影響。
（二）類病毒微粒（virus like particle, VLP）1.利用基因轉殖之哺乳類細胞株、與細胞培養系統，研發出可大量生產類SARS病毒之重組蛋白微粒之細胞系統。
完成對該類病毒微粒（VLP）之特性描述，如：蛋白質組成、蔗糖梯度離心沉降、與電子顯微影像。
2.VLP作為免疫抗原注射小鼠與馬，所產生之抗體會交叉辨認真正的SARS病毒。
3.VLP作為免疫抗原注射小鼠產生細胞媒介之免疫反應。
以上這些結果十分重要，已送重要學術論文及專利申請。
（三）探討CpG序列活化先天性免疫反應利用基因微矩陣、蛋白質體技術，找到一些被細菌含有CpG motif 免疫刺激劑誘發的基因/蛋白質，如 CpG-ODN可誘導表現耐熱蛋白與支配細胞激素的產生，並與細胞存活反應有關， ARF蛋白會調控CpG-ODN進入細胞，及TLR9引發的訊息傳遞及功能，並證實CpG-ODN誘發的蛋白質有保護腦神經的作用。
（四）研究影響T細胞功能之重要基因利用基因體學當工具，找到許多可能參與控制T細胞分化之基因。
其中，LZ基因為一種轉錄因子，能抑制細胞中干擾素(IFN-γ)，但增加四號介白素(IL-4)表現。
透過T-bet與IFN-γ來抑制第一型控輔助T細胞並促進第二型控輔助T細胞之分化。