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(fā)育的細胞來源。近日，山東農(nóng)業(yè)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，揭示了激素調(diào)控植物干細胞活動的分子機理。6 月 2 日，國際植物學領域頂級學術期刊《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(diào)控作用決定干細胞的活動》為題發(fā)表了這項研究成果。該成果對推動植物離體快繁和基因工程奠定了重要的理論基礎，這也標志著我國在該領域的研究達到了國際領先水平。

植物干細胞主要存在于莖端、根端和形成層。莖端干細胞通過不斷分裂與分化形成植物的地上部分；根端干細胞形成植物的地下部分。早在 1957 年，科學家就發(fā)現(xiàn)外源細胞分裂素和生長素能夠誘導干細胞再生，但 60 年來科學家都不清楚其作用機制，因此大多數(shù)農(nóng)作物、林木和花卉難以建立離體再生系統(tǒng)，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(diào)節(jié)因子 ARRs 對干細胞決定基因 WUSCHEL 有直接調(diào)控作用。他們發(fā)現(xiàn)，在離體培養(yǎng)過程中，細胞分裂素信號轉(zhuǎn)導通路中的 B 類響應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，間接促進和維持了 WUSCHEL 基因的表達，從而使愈傷組織細胞發(fā)生命運轉(zhuǎn)變，形成莖端干細胞，進而形成完整植株。他們還發(fā)現(xiàn)，B 類細胞分裂素響應因子對 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。該團隊正在將研究成果應用于重要農(nóng)作物，林木和花卉的相關研究中?！白龌A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(jīng)濟發(fā)展和科技進步發(fā)揮作用?！?/p>