山東農大揭示激素調控植物干細胞的機理

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

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

　　在多年的研究中，張憲省團隊采用細胞生物學、遺傳學、生物化學等方面的研究手段，證明細胞分裂素響應調節因子 ARRs 對干細胞決定基因 WUSCHEL 有直接調控作用。他們發現，在離體培養過程中，細胞分裂素信號轉導通路中的 B 類響應因子一方面直接啟動 WUSCHEL 基因的轉錄，另一方面通過抑制生長素合成基因的表達，間接促進和維持了 WUSCHEL 基因的表達，從而使愈傷組織細胞發生命運轉變，形成莖端干細胞，進而形成完整植株。他們還發現，B 類細胞分裂素響應因子對 WUSCHEL 基因的雙重調控作用不僅發生在離體培養的組織中，在正常生長的植物體內也具有調節干細胞活動的功能。

　　張憲省告訴記者，這些重要發現為在更大范圍進行植物離體快繁、開展生物育種、推動工廠化生產等提供了有力的理論支撐。該團隊正在將研究成果應用于重要農作物，林木和花卉的相關研究中。“做基礎研究也要有明確的方向，要圍繞國家的重大需求立項攻關，我們不趕時髦、不做‘快餐’，只希望研究成果對國家經濟發展和科技進步發揮作用。”

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