元素百科为您介绍山东农业大学揭示激素调节植物干细胞的机制。植物也有干细胞，和动物干细胞一样，在一定条件下可以分化为多种功能细胞，是高等生物生长发育的细胞来源。近日，山东农业大学教授张宪省领导的研究小组在植物干细胞领域取得了重大突破，揭示了激素调节植物干细胞活动的分子机制。6月2日，国际植物学领域顶尖学术期刊《植物细胞》发表了这项研究成果，题为“B类细胞分裂素响应因子通过对WUSCHEL基因的双重调节作用决定干细胞的活动”。这一成就为促进植物离体快速繁殖和基因工程奠定了重要的理论基础，也标志着我国在这一领域的研究达到了国际领先水平。
茎端、根端和形成层主要存在植物干细胞。茎端干细胞通过不断的分裂和分化形成植物的地上部分；根端干细胞形成植物的地下部分。早在1957年，科学家就发现外源细胞分裂素和生长素可以诱导干细胞再生，但在过去的60年里，科学家们并不知道它的作用机制，所以大多数作物、树木和花卉很难建立离体再生系统，也不能进行离体繁殖和基因工程操作。
在多年的研究中，张宪省团队采用细胞生物学、遗传学、生物化学等研究手段，证明细胞分裂素响应调节因子ARRS直接调节干细胞决定基因WUSCHEL。他们发现，在离体培养过程中，细胞分裂素信号转移路径中的B类响应因子一方面直接启动WUSCHEL基因的转录，另一方面间接促进和维持WUSCHEL基因的表达，从而改变愈伤组织细胞的命运，形成茎干细胞，然后形成完整的植物。他们还发现，B类细胞分裂素响应因子对WUSCHEL基因的双重调节不仅发生在离体培养组织中，而且还发生在正常生长的植物中。
张宪省告诉记者，这些重要发现为更大范围的植物离体快速繁殖、生物育种和促进工厂生产提供了强有力的理论支持。该团队正在将研究结果应用于重要作物、树木和花卉的研究。“基础研究也应该有明确的方向。我们应该围绕国家的重大需要进行项目研究。我们不赶时尚，也不做‘快餐’。我们只希望研究成果在国民经济发展和科技进步中发挥作用。”
