山東農(nóng)大揭示激素調(diào)控植物干細(xì)胞的機理

　　【威正翔禹生物】植物也有干細(xì)胞，而且和動物干細(xì)胞一樣，在一定條件下可以分化成多種功能細(xì)胞，是高等生物生長發(fā)育的細(xì)胞來源。近來，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張憲省帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊就在植物干細(xì)胞領(lǐng)域研究取得重大突破，提醒了激素調(diào)控植物干細(xì)胞活動的分子機理。6 月 2 日，國際植物學(xué)領(lǐng)域**學(xué)術(shù)期刊《植物細(xì)胞》以《B 類細(xì)胞分裂素響應(yīng)因子通過對 WUSCHEL 基因的雙重調(diào)控作用決定干細(xì)胞的活動》為題發(fā)表了這項研究成果。該成果對推進(jìn)植物離體快繁和基因工程奠定了首要的理論基礎(chǔ)，這也標(biāo)志著我國在該范疇的研討達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

　　植物干細(xì)胞首要存在于莖端、根端和構(gòu)成層。莖端干細(xì)胞通過不斷割裂與分解構(gòu)成植物的地上有些；根端干細(xì)胞構(gòu)成植物的地下有些。早在 1957 年，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)外源細(xì)胞割裂素和生長素可以誘導(dǎo)干細(xì)胞再生，但 60 年來科學(xué)家都不明白其效果機制，因此大多數(shù)農(nóng)作物、林木和花卉難以樹立離體再生體系，也無法進(jìn)行離體繁殖和基因工程操作。

　　在多年的研究中，張憲省團(tuán)隊采用細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)等方面的研究手段，證明細(xì)胞分裂素響應(yīng)調(diào)節(jié)因子 ARRs 對干細(xì)胞決定基因 WUSCHEL 有直接調(diào)控作用。他們發(fā)現(xiàn)，在離體培養(yǎng)過程中，細(xì)胞分裂素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的 B 類響應(yīng)因子一方面直接啟動 WUSCHEL 基因的轉(zhuǎn)錄，另一方面通過抑制生長素合成基因的表達(dá)，間接促進(jìn)和維持了 WUSCHEL 基因的表達(dá)，從而使愈傷組織細(xì)胞發(fā)生命運轉(zhuǎn)變，形成莖端干細(xì)胞，進(jìn)而形成完整植株。他們還發(fā)現(xiàn)，B 類細(xì)胞分裂素響應(yīng)因子對 WUSCHEL 基因的雙重調(diào)控作用不僅發(fā)生在離體培養(yǎng)的組織中，在正常生長的植物體內(nèi)也具有調(diào)節(jié)干細(xì)胞活動的功能。

　　張憲省告訴記者，這些重要發(fā)現(xiàn)為在更大范圍進(jìn)行植物離體快繁、開展生物育種、推動工廠化生產(chǎn)等提供了有力的理論支撐。該團(tuán)隊正在將研究成果應(yīng)用于重要農(nóng)作物，林木和花卉的相關(guān)研究中。“做基礎(chǔ)研究也要有明確的方向，要圍繞國家的重大需求立項攻關(guān)，我們不趕時髦、不做‘快餐’，只希望研究成果對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步發(fā)揮作用?！?/span>

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