我国科学家首次揭示单个体细胞“变”完整植株全过程

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2025月09月17日

在植物生命科学领域有一个世界难题——单个体细胞如何发育成完整植株。9月16日，国际学术期刊《细胞》在线发表了山东农业大学研究团队的论文，首次完整揭示了这一全过程。

我国科学家首次揭示单个体细胞“变”完整植株全过程
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论文通讯作者、山东农业大学教授张宪省介绍，与动物细胞相比，植物细胞具有更强的发育可塑性，在一定条件下，它们无需受精就能发育成胚胎，并且拥有独特的“再生”能力。但它们如何从“普通细胞”转变为“全能性胚胎”，已困扰科学界百余年。

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经过20年的研究，山东农业大学研究团队发现，在叶片气孔的母细胞富含高量生长素的情况下，大量转录因子形成高度耦合的调控网络，进而激活下游的胚胎发生程序，也就是单个植物体细胞通过基因重编程改变了“命运”，最终发育为完整植株。

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植物体细胞重编程形成全能干细胞的分子调控网络。（受访单位供图）

张宪省介绍，这一发现首次定义了“普通细胞”向“全能性胚胎”转变的分子路径，有助于理解植物细胞发育的根本规律，为作物遗传改良与高效再生提供了全新理论支撑，也为珍稀植物种质资源的高效保护、植物合成生物学发展注入了新动力。

相关研究成果在小麦、玉米和大豆等作物上的实验正同步推进。（记者张力元）

【责任编辑:谷玥】

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