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王国栋教授课题组在CLE多肽激素信号研究上取得新进展
作者:          发布时间:2022-06-13     阅读:


植物再生是指植物组织或器官进行自我修复或替换受损结构的过程。再生的本质是干细胞的活动和细胞命运转变,其基础是干细胞多/全能性与可塑性。组织培养、扦插和嫁接等都是基于植物再生而开发的农业技术。然而植物细胞如何启动重编程重新获得全能性/多能性的分子机理目前仍不清楚绝大多数农林、园艺和药用植物缺乏高频再生体系,这成为基因编辑驱动的植物育种和组织培养驱动的珍稀濒危种质资源保护的一个技术瓶颈,同时也是一个植物细胞全能性/多能性研究上的共性关键科学问题。因此,Science在创刊125周年时提出的125个最具挑战性的科学前沿问题中植物细胞全能性被列为最重要的25个科学问题之一。

CLE多肽激素是一类胞外信号分子,广泛参与植物生长与发育并响应环境刺激,特别是在不同类型干细胞稳态调控中发挥着核心作用。不定芽从头发生是植物再生的一种,需要细胞命运转变控制的多能性干细胞的发生以及茎尖分生组织重建。在New Phytol最新发表的文章中(Kang et al., 2022),王国栋教授课题组发现一组功能冗余CLE多肽激素CLE1-CLE7调控拟南芥不定芽头发生。敲除这7CLE多肽编码基因导致拟南芥再生芽数目增强,过表达这些基因导致不定芽再生能力降低。CLE1-CLE7信号被CLV1/BAM1受体激酶识别并抑制再生关键因子WUS表达,从而实现对不定芽再生的调控。已毕业硕士研究生康静珂和王雪宁是论文的共同第一作者,王国栋教授、Jennifer Fletcher(美国加州大学)Shinichiro Sawa(日本熊本大学)是论文的通讯作者,我校是论文第一单位和通讯单位

 

 

王国栋教授课题组在Trends Plant Sci上对于多肽激素调控植物再生这一新想法做了进一步的观点阐明(Wang et al., 2022)该论文对愈伤组织单细胞数据分析发现除了课题组研究的CLE多肽激素,多个不同类型的多肽激素都可能参与了愈伤组织发生或者多能性的获得。两篇文章从理论和实验上创新性的将多肽激素与植物再生关联,拓展了多肽激素的研究方向。王国栋教授是论文的第一作者和通讯作者,我校为第一单位和通讯单位

 

 

王国栋教授课题组长期聚焦CLE多肽和激素调控植物干细胞稳态的研究,过去几年Trends Plant SciNature PlantsNew PhytolPlant PhysiolPlant Cell EnvironDevelopmentJ Exp BotJ Integr Plant BiolBMC GenomicsFront Plant SciPlant Sci等植物学主流期刊上发表多篇研究论文,其中4论文ESI高被引论文(Front Plant Sci., 2016New Phytol., 2017Plant Cell Environ., 2018Nature Plants, 2019)

 

论文链接:

1. https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.18291

2. https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(22)00081-4?rss=yes