植物細胞全能性分子調控研究取得突破

植物細胞極高的全能性是植物可重複再生的基礎，基於植物細胞全能性的植物激素誘導的離體再生體系已被廣泛應用於農業生產和基因改良中。長期以來，生長素誘導多能性的愈傷組織形成被認為是植物細胞獲得全能性的過程，也是經典植物離體再生體系的起始步驟。然而，生長素如何啟動愈傷組織形成的分子調控機制尚不清晰。

近期，中國科學院植物研究所胡玉欣研究組以擬南芥為材料，在前期發現受生長素誘導的LBD轉錄因子能直接調控愈傷發生的基礎上，進一步發現bZIP類轉錄因子能夠與LBD以異源二聚複合體的形式，調控生長素誘導的愈傷發生過程。研究顯示，bZIP59和LBD在愈傷形成過程中高度重疊表達，生長素能夠維持bZIP59蛋白的穩定性並增強其與LBD形成複合體的能力；在擬南芥中超表達bZIP59基因能夠引起在無外源生長素的培養基上自發愈傷組織的發生；bZIP59和LBD16具有共同的靶基因，表明bZIP59和LBD是以複合體的形式參與調控愈傷起始的體細胞編程過程。

該研究揭示了bZIP-LBD複合體是控制愈傷形成中體細胞重編程的關鍵因子，建立了植物再生體系中生長素信號和細胞全能性獲得的分子聯繫。該研究結果不僅對理解植物細胞全能性調控及其在提升植物生物技術應用方面有重要的意義，也有助於進一步比較植物細胞全能性和動物細胞多能性調控的分子進化機制。

相關研究成果發表在《自然-植物》上，副研究員徐重益為第一作者，研究員胡玉欣為通訊作者，該刊同期的「新聞與觀點」欄目中對此成果進行了點評。該研究得到了國家自然科學基金、國家重大科學研究計劃、中科院戰略性先導科技專項等的資助。

AtbZIP59-LBDs複合體調控體細胞全能性獲得模式圖

來源：中國科學院植物研究所

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