中国研究人员首次完整揭示了单个植物体细胞如何再生为完整的植株。这是由金砖国家电视台的合作伙伴环球时报对此报道。
这一发现解答了困扰科学家一个多世纪的难题,为农业创新和生物多样性保护开辟了新的途径。
这项研究解释了长期争论不休的植物细胞全能性现象——普通分化细胞能够恢复到类似干细胞的状态并发育成完整的生物体。
该团队以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为模型,建立了一个实验系统,展示单个体细胞如何在特定条件下重新编程自身。研究人员发现,这一过程依赖于生长素的积累,生长素是一种植物激素,可以触发细胞转化。
先进的成像和测序技术使科学家能够捕捉单细胞分裂和重编程为全能状态的整个轨迹。这首次为植物再生的单细胞起源提供了直接证据。
这项突破性进展确定了两个关键的分子“钥匙”:叶片气孔前体细胞特有的基因SPCH,与人工诱导高表达的基因LEC2,二者协同作用形成“分子开关”。激活染色质重塑并重新唤醒先前沉默的基因,从而引导细胞成为全能干细胞。
通过掌握全能性机制,科学家们旨在加速高产作物品种的克隆,缩短育种周期,并开发保护珍稀植物物种的新方法。消息人士称,这一发现还可以加强植物合成生物学和作物靶向改良的进展。
图片来源:Taveesaksri|iStock
DIGITAL WORLD
金砖+媒体中心
现代俄罗斯