“单个体细胞如何发育成完整植株?科学”这个问题被《科学》杂志列为“最具挑战的125个关键科学问题之一”,也是家破解植纪难植物生命科学领域悬而未决的世纪难题。如今,物科WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91table%20hoist这一问题被中国团队破解。学世
9月17日,科学记者从山东农业大学获悉,家破解植纪难该校张宪省教授和苏英华教授研究团队的物科研究成果,在全球首次完整揭示了单个植物体细胞如何发育为完整植株的学世全过程,从而破解了困扰科学界的科学“植物细胞全能性”机制之谜,也为作物遗传改良与高效再生提供了全新理论支撑。家破解植纪难9月16日,物科相关成果在线发表在国际学术期刊《细胞》上。学世
“植物细胞全能性”指植物细胞可脱分化形成类似受精卵的科学全能干细胞,进而发育为完整植株。家破解植纪难中国科学院院士种康认为,物科WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91table%20hoist该研究在国际上首次明确了植物全能干细胞的起源。“该发现不仅深化了对植物细胞全能性机理的理解,也为破解农业生物技术长期存在的‘再生瓶颈’开辟了新路径。”种康说。
张宪省表示,较动物细胞而言,植物细胞具有更强的发育可塑性,在一定条件下,它们无需受精就能发育成胚胎,这种现象被称为“体细胞胚胎发生”。植物细胞还有着独特的“再生”能力,任意一种植物的体细胞在经历重编程后能够回到原始的干细胞状态,并进一步进入“体细胞胚胎发生”阶段,最终能够再生成为一株完整的植株。不过,植物体细胞经过重编程,从“普通细胞”转变为“全能性胚胎”的核心秘密一直未被揭露。苏英华表示:“就像一片叶子本应永远是叶子,但它却能‘变身’为一株新植物,这种‘命运逆转’如何发生?”
自2005年起,团队以拟南芥为模型,开启了一场持续20年的科研“马拉松”。20年来,该团队先后构建了单个体细胞直接发育成胚胎的实验技术体系和诱导单细胞起源的体细胞胚胎发生稳定体系,并首次发现细胞全能性激活的“开关”是大量生长素的积累。科研人员利用应用扫描电镜、先进的单细胞测序、显微切割转录组测序与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”,回答了学术界的疑惑。
该团队通过深入研究,找到了触发细胞全能性的“关键钥匙”: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”。张宪省表示,这就像转动一把锁需要两把钥匙,缺一不可。
苏英华表示,团队完整记录了细胞命运重塑的完整路径,揭示了关键的命运分岔点:一条路径是气孔前体细胞继续分化为气孔;另一条路径是在大量合成内源生长素的推动下,单个体细胞被重编程为全能干细胞,走上胚胎发育之路。
科研人员将这一关键过渡状态命名为“GMC-auxin”中间态。在这一状态下,细胞发生了深度的染色质重塑,大量沉默的基因被逐步激活,细胞命运轨迹由此产生分岔,为全能性的建立打开了大门。该研究在世界上首次全面解析了单个植物体细胞重编程形成全能干细胞并再生完整植株的分子机理。
中国科学院院士杨维才表示:“这是一个重大的突破性进展。”据了解,该体系目前在小麦、玉米和大豆等作物的实验正同步推进。
相關文章:
微信:用户发布的内容为AI生成合成的,需主动声明今年计划植树75万株!梅州筹措近亿元开展乡村绿化青年“绿”动 客都添绿!梅州各级团组织积极谋划助推绿美生态建设莆田黄石镇百米马路成垃圾转运站 部门:月底即可搬走民航暑运旅客运输量预计1.47亿人次开学剧透!横琴校园“上新”!午睡躺椅、智能教室、游泳馆……莆田全面实施个体户“两证整合”登记推动7.7万余座零散烈士墓迁至烈士陵园女子饭店内从事性交易 嘲笑男子性功能惨遭割喉徐宝中绘画作品展亮相爱慕美术馆 收藏资讯我市2024年春季入伍女青年名单及去向确定仙游县人社局原局长郑宁凡受贿获刑6年张立涛雕塑作品展亮相成蹊当代艺术中心 收藏资讯现实版热辣滚烫!为圆军旅梦,他半年减重50斤...莆田仙游一民房倒塌 两被埋少年成功脱险雷诺艺术收藏首次在中国巡展 收藏资讯广东万企上门“抢”人才,这波诚意有多顶?推动7.7万余座零散烈士墓迁至烈士陵园妈祖升天纪念日 央视将首播纪录片《天下妈祖》梅州视觉丨草长莺飞满城绿 鱼跃鸟欢遍地美张立涛雕塑作品展亮相成蹊当代艺术中心 收藏资讯男子酒后撒野连续劫持数辆汽车 撞坏宝马凯迪拉克小学生私自花近800元买手机 家长退货遭拒通报!这些,是梅州2023年度“红旗项目”“蜗牛项目”我市多举措推动减税降费政策落地见效莲鹤方壶搬入国家博物馆展厅 收藏资讯价值12万元的轿车离奇“失踪” 竟是乱停惹的祸仙游县人社局原局长郑宁凡受贿获刑6年加速跑!汕梅高速改扩建项目国高网段成功架设首片预制箱梁金湾航空新城小学近650名萌娃举行新生入学礼雷诺艺术收藏首次在中国巡展 收藏资讯莆田闹市有人绿化带内焚烧树枝 浓烟滚滚首届中国古陶瓷收藏高峰论坛即将开幕 收藏资讯“移”起行动,共“树”未来!梅州移动开展百日植树行动南艺美术馆年终派对:尹朝阳陪你过平安夜 收藏资讯曝新郎开兰博基尼到农村接亲 这婚礼终身难忘着戎装,踏征程!今天,250多名梅州好男儿奔赴军营广东万企上门“抢”人才,这波诚意有多顶?着戎装,踏征程!今天,250多名梅州好男儿奔赴军营梅州视觉丨草长莺飞满城绿 鱼跃鸟欢遍地美第八届河南民权制冷装备博览会邀商组工作推进会召开2014年山东东营珠宝玉器 收藏品及红木展 收藏资讯县委副书记、县长王景义调研巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接工作2025年度河南省“新时代宣讲师”文明实践活动走进民权县民权县2025年食品安全宣传周启动2014山东红木工艺品暨珠宝玉器展 收藏资讯“时间寺”汪建伟个展 收藏资讯【周日特刊】聚光灯下的“少年梦”2014北京国际璀璨珠宝首饰展览会 收藏资讯“激扬文字”陈求之艺术展 收藏资讯
1.7609s , 14779.484375 kb
Copyright © 2025 Powered by 我科学家破WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91table%20hoist解植物科学世纪难题,呼來喝去網