在植物生命科學領域有一個世界難題——單個體細胞如何發育成完整植株。9月16日，國際學術期刊《細胞》在線發表了山東農業大學研究團隊的論文，首次完整揭示了這一全過程。

論文通訊作者、山東農業大學教授張憲省介紹，與動物細胞相比，植物細胞具有更強的發育可塑性，在一定條件下，它們無需受精就能發育成胚胎，并且擁有獨特的“再生”能力。但它們如何從“普通細胞”轉變為“全能性胚胎”，已困擾科學界百余年。

經過20年的研究，山東農業大學研究團隊發現，在葉片氣孔的母細胞富含高量生長素的情況下，大量轉錄因子形成高度耦合的調控網絡，進而激活下游的胚胎發生程序，也就是單個植物體細胞通過基因重編程改變了“命運”，最終發育為完整植株。

植物體細胞重編程形成全能干細胞的分子調控網絡。（受訪單位供圖）

張憲省介紹，這一發現首次定義了“普通細胞”向“全能性胚胎”轉變的分子路徑，有助于理解植物細胞發育的根本規律，為作物遺傳改良與高效再生提供了全新理論支撐，也為珍稀植物種質資源的高效保護、植物合成生物學發展注入了新動力。

相關研究成果在小麥、玉米和大豆等作物上的實驗正同步推進。（記者張力元）