山東農業大學團隊揭示植物再生新機制-新華網
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2024 05/24 15:15:40
來源:大眾日報

山東農業大學團隊揭示植物再生新機制

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  “是什麼控制着器官再生”,這是《科學》雜誌在創刊125周年之際提出的125個人類未知的重大科學問題中最重要的25個問題之一。近日,山東農業大學李傳友教授團隊在植物再生領域的研究取得重大突破,成功發現細胞受傷而産生的再生因子REF1,是引發組織修復和器官再生的原初受傷信號分子,在植物再生中發揮了巨大作用。這將為植物基因研究領域帶來顯著應用價值。北京時間5月22日,國際知名學術期刊《細胞》在線發布這一成果。

  植物在長期進化過程中形成了動物不可比擬的應對損傷的能力。20世紀70年代,科學家發現小肽信號系統素和植物激素茉莉酸通過共同的信號通路來調控植物的系統性防禦反應。接下來幾十年,科學家們對其信號轉導機理開展了大量研究,但對於植物損傷修復和器官再生的機理卻所知甚少。

  李傳友團隊長期以番茄為模式,用遺傳學手段解析由系統素和茉莉酸共同調控的植物系統性防禦信號通路,獲得了一系列系統素信號通路發生變化的番茄突變體,從中鑒定到一個在防禦和再生方面同時表現缺陷的突變體。進一步的基因克隆結果表明,這一突變體編碼小肽發揮了關鍵作用,外源施加這一小肽可以顯著提高番茄的再生能力,團隊將該小肽命名為再生因子REF1。團隊還發現,幾乎在所有雙子葉植物和單子葉植物中都能找到對應的REF1小肽及其受體。外施REF1可以將大豆、小麥和玉米等作物的再生能力提高6—9倍,遺傳轉化效率提高4—5倍。相關方法目前已申請國際PCT專利。

  在該項研究中,李傳友團隊創造性提出了防禦和再生是植物受傷反應的兩個密不可分方面的全新理念,找到了誘發植物再生的原初受傷信號分子REF1,為生物育種中解決作物遺傳轉化效率低、基因型依賴嚴重等瓶頸問題提供了便捷普適的方案。

  中國科學院院士許智宏認為,植物再生因子REF1的發現,對於植物如何識別損傷刺激並啟動組織修復和器官再生過程這一植物生命科學領域長期懸而未決的問題來説,是一項重大進展,屬於生命科學領域的標誌性成果。中國科學院院士種康&&,該研究對細胞分化與再生領域的基礎科學研究和生物技術應用都具有突破性意義。(王洪濤 張欽龍 翟榮惠)(完)

 

【糾錯】 【責任編輯:呂放】