北京时间9月16日,国际著名学术期刊《细胞》在线发表中国科学家的科研成果, 完整揭示了单个植物体细胞如何发育为完整植株的全过程。
气孔前体细胞的两条发育路径的模式图。受访者提供
在大自然里,一片叶子、一个细胞,都可能重新长成一株完整的新苗。这种“起死回生”的能力,被称为植物细胞的全能性。早在1902年,“植物细胞全能性”概念被提出,即植物细胞可脱分化形成类似受精卵的全能干细胞,进而发育为完整植株,但其背后的分子机制始终是科学界百年来的未解之谜。
植物体细胞重编程形成全能干细胞的分子调控网络。受访者提供
山东农业大学张宪省和苏英华教授研究团队利用先进的单细胞测序、活体成像等前沿技术, 首次捕捉到单个植物细胞的分裂全过程,直观证实了植物细胞全能性的“单细胞起源” ,回答了学术界长期存在的疑惑。
张宪省教授(右)和苏英华教授在讨论。受访者提供
山东农业大学教授苏英华表示, 我可以通过打开它的一个“开关”,让它变成一个类似受精卵的全能性细胞,然后长出下一代。开关就是原始细胞中积累了大量的生长素,给这个细胞一个特殊的环境,它受到刺激之后,就会变成一个全能性的干细胞。
目前,该体系在小麦、玉米、大豆等作物上的实验正同步推进。张宪省表示,未来可通过精准调控细胞全能性,实现作物优良品种的“快速克隆”,大幅度缩短育种周期,为珍稀作物种质资源的高效保护注入新动力。
来源:央视新闻
编辑:邵冰琦
校对:富文佳
审核:王旭泉
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