山东农大团队破解植物细胞全能性世纪难题，三代科研人的20年奋斗

山东农业大学科研团队在《细胞》发表里程碑式研究成果，首次完整揭示植物体细胞发育成植株的全过程，攻克了长达一个多世纪的"植物细胞全能性"核心机制难题。这项突破不仅填补了植物再生领域的重要理论空白，还为作物遗传改良和高效再生技术奠定了全新理论基础，同时解答了2005年《科学》杂志提出的125个前沿科学难题之一。

历经20年三代科学家持续攻关，团队以拟南芥为研究对象，创新运用荧光标记技术追踪单个叶细胞分裂全过程，累计拍摄显微图像近40万张，首次完整记录了细胞全能性表达的动态图谱。研究突破性地整合单细胞测序和生物信息学分析，从上亿条数据中筛选出600GB关键基因表达信息，成功构建细胞命运调控网络体系，最终锁定两个核心调控基因。

"研究发现这两个关键基因就像双重验证的安全锁，必须同时激活才能启动生长素合成路径，引导细胞向胚胎方向转化。"论文通讯作者、小麦育种全国重点实验室主任张宪省教授解读道，"通过精确调控这两个基因，配合特定培养条件，能够促使普通植物细胞逆转为全能干细胞，最终发育成完整植株。"

自1902年植物细胞全能性概念提出以来，科学界始终缺乏确凿证据。该研究首次证实，植物再生过程可直接由特定谱系细胞触发，绕过了传统认为必需的多细胞阶段。这一革命性发现为改善作物再生系统提供了明确的理论依据，有望攻克农业生物技术中长期存在的"再生难"痛点，加速基因编辑和克隆育种等技术落地。

中国科学院院士种康高度评价道："这项研究成果代表了中国在植物发育生物学领域的重要突破，不仅阐明了植物全能干细胞的起源机制，更为全球作物改良提供了全新思路。"目前，研究团队正在将理论成果转化为实际应用，持续推进小麦、玉米等主要农作物的遗传改良研究。

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