原標(biāo)題：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)揭示植物再生新機(jī)制

來源：大眾日?qǐng)?bào)

原標(biāo)題：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)揭示植物再生新機(jī)制

來源：大眾日?qǐng)?bào)

“是什么控制著器官再生”，這是《科學(xué)》雜志在創(chuàng)刊125周年之際提出的125個(gè)人類未知的重大科學(xué)問題中最重要的25個(gè)問題之一。近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)李傳友教授團(tuán)隊(duì)在植物再生領(lǐng)域的研究取得重大突破，成功發(fā)現(xiàn)細(xì)胞受傷而產(chǎn)生的再生因子REF1，是引發(fā)組織修復(fù)和器官再生的原初受傷信號(hào)分子，在植物再生中發(fā)揮了巨大作用。這將為植物基因研究領(lǐng)域帶來顯著應(yīng)用價(jià)值。北京時(shí)間5月22日，國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》在線發(fā)布這一成果。

植物在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成了動(dòng)物不可比擬的應(yīng)對(duì)損傷的能力。20世紀(jì)70年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)小肽信號(hào)系統(tǒng)素和植物激素茉莉酸通過共同的信號(hào)通路來調(diào)控植物的系統(tǒng)性防御反應(yīng)。接下來幾十年，科學(xué)家們對(duì)其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理開展了大量研究，但對(duì)于植物損傷修復(fù)和器官再生的機(jī)理卻所知甚少。

李傳友團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以番茄為模式，用遺傳學(xué)手段解析由系統(tǒng)素和茉莉酸共同調(diào)控的植物系統(tǒng)性防御信號(hào)通路，獲得了一系列系統(tǒng)素信號(hào)通路發(fā)生變化的番茄突變體，從中鑒定到一個(gè)在防御和再生方面同時(shí)表現(xiàn)缺陷的突變體。進(jìn)一步的基因克隆結(jié)果表明，這一突變體編碼小肽發(fā)揮了關(guān)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(tuán)隊(duì)將該小肽命名為再生因子REF1。團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，幾乎在所有雙子葉植物和單子葉植物中都能找到對(duì)應(yīng)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(zhuǎn)化效率提高4—5倍。相關(guān)方法目前已申請(qǐng)國(guó)際PCT專利。

在該項(xiàng)研究中，李傳友團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性提出了防御和再生是植物受傷反應(yīng)的兩個(gè)密不可分方面的全新理念，找到了誘發(fā)植物再生的原初受傷信號(hào)分子REF1，為生物育種中解決作物遺傳轉(zhuǎn)化效率低、基因型依賴嚴(yán)重等瓶頸問題提供了便捷普適的方案。

中國(guó)科學(xué)院院士許智宏認(rèn)為，植物再生因子REF1的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于植物如何識(shí)別損傷刺激并啟動(dòng)組織修復(fù)和器官再生過程這一植物生命科學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)期懸而未決的問題來說，是一項(xiàng)重大進(jìn)展，屬于生命科學(xué)領(lǐng)域的標(biāo)志性成果。中國(guó)科學(xué)院院士種康表示，該研究對(duì)細(xì)胞分化與再生領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)研究和生物技術(shù)應(yīng)用都具有突破性意義。（王洪濤 張欽龍 翟榮惠）（完）

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