中科院植物研究所的科研人员发现了植物离体再生中控制愈伤形成的关键因子，从而建立了植物再生体系中生长素信号通路和愈伤诱导的分子联系。以该所胡玉欣研究组博士生范明珠和助理研究员徐重益为共同第一作者的研究论文，近日在线发表于国际期刊《细胞研究》。
徐重益说，植物的离体再生体系在许多物种中已经相当成熟，被广泛应用于农业生产和基因改良领域已有半个世纪的历史。愈伤诱导作为该体系的起始步骤，长期以来被认为是植物体细胞脱分化的过程，而作为植物激素的生长素，在这个过程中起着关键性的作用。
据介绍，在植物中，一些分化的细胞，经过激素的诱导，可以脱分化为具有分生能力的薄壁组织，进而形成植物的愈伤组织。愈伤组织在一定的培养条件下，又可以再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。“但是，愈伤发生的分子机制长期以来困扰着科学家，其主要原因之一是控制植物愈伤发生过程的关键因子一直没有被发现。”徐重益表示。
徐重益介绍说，研究组以拟南芥为材料，从LBD基因家族的43个成员中，发现了4个转录因子是生长素诱导愈伤形成的关键因子。这些转录因子位于生长素信号通路中ARFs的下游，在愈伤诱导培养基上异位高表达。拟南芥中高表达LBD基因能引起器官在无外源生长素的培养基上自发产生愈伤组织，而LBD基因功能缺失后，就会严重抑制生长素诱导愈伤的发生过程。研究人员通过根干细胞特异基因的表达发现，LBD控制的愈伤发生模拟了生长素诱导的愈伤发生过程，并且是通过异位激活侧根发生的信号通路实现的。
据悉，此项最新发现将有助于进一步理解植物细胞全能性的控制机制和动植物细胞多能性调控的进化联系。