中国科学家揭示植物细胞全能性机制，20年研究推动作物改良突破

科学家揭开百年植物发育之谜：单细胞如何长成完整植株？

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中国科研团队在《细胞》期刊发表重大突破性成果——山东农业大学张宪省教授团队首次完整揭示了植物体细胞重编程的全套分子机制，这项研究不仅解答了一个困扰科学界120年的基础科学问题，更为现代农业生物技术发展提供了关键理论基础。

世纪难题的破解之路

从1902年德国植物学家首次提出"植物细胞全能性"概念以来，科学家们就孜孜不倦地探索着一个基本生命谜题：高度分化的植物细胞如何"返老还童"变回全能干细胞，最终发育为完整植株？张宪省团队经过20年深耕，在模式植物拟南芥研究中取得系列突破。他们不仅建立了单细胞成胚实验体系，更首创了体细胞胚胎诱导系统。

干细胞激活的关键密码

研究发现，大量生长素积累是启动细胞全能性的先决条件。借助单细胞测序、活体成像等尖端技术，团队首次完整捕捉单个细胞分裂全过程，确证了学界争议已久的"单细胞起源"理论。其中，SPCH和LEC2基因构成的特异性分子开关尤为关键，就像一对密匙，必须同时存在才能打开细胞重编程的大门。

细胞命运的抉择时刻

团队重要成员苏英华教授解释道，研究清晰绘制出细胞命运转换的分子路线图。在重编程过程中，染色质结构发生剧烈重构，数以千计的沉默基因被重新唤醒。这种表观遗传学层面的重塑，最终决定了细胞命运走向全能性的关键转折点。

农业技术的新曙光

中国科学院院士种康指出，该成果的最大价值在于突破了农作物再生技术的瓶颈。目前，这项技术已在小麦等重要作物中展开应用测试，未来有望大幅提升作物遗传改良效率，为保障粮食安全提供创新解决方案。