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植物缘何能活数千年?上海科学家破译“时候胶囊”

点击次数:60 发布日期:2025-12-08

在瑞典有着地球上已知最长命的植物,近1万岁。在《庄子·纵容游》里亦有“上古有大椿者,以八千岁为春,八千岁为秋”的形势。植物之是以能活数千年,束缚萌生新枝,其“芳华密码”就在于干细胞。

植物究竟怎样施展干细胞功能以再生?北京时候2025年12月5日,中国科学院分子植物科学超卓窜改中心杨卫兵团队在海外泰斗学术期刊《科学》发表论文,为这一病笃前沿问题提供了重要谜底,即细胞壁行为植物细胞的“外骨骼”,其力学特色在干细胞调控中饰演着中枢变装。

杨卫兵计较员(中)与论文第一作家朱先苗(左)和陈兴(右)

植物干细胞直径不及0.1毫米,在这东说念主类头发丝般粗细的空间,却蕴涵着无尽自我更新。其效果和步地,径直决定了作物的产量和品性。

动物莫得细胞壁,唯有细胞膜。而植物细胞储存了约4500亿吨碳,主要位于细胞壁中。因此,细胞壁是地球上畛域最大的生物资体式。如斯澄莹区别于动物的细胞壁,是否会影响植物干细胞的运说念呢?

杨卫兵的这一追问始于十年前。其时,他在英国剑桥大学从事博士后责任,花了6年时候计较干细胞的细胞壁到底长什么样。2020年归国招引我方的课题组后,他对这个问题进行了愈加深化的计较。

“咱们不雅察到了一种前所未有的好意思瞻念,细胞壁的主要因素果胶呈现出天壤之隔的空间散布。”杨卫兵先容,更生细胞横壁偏“软”,而熟习的细胞壁则更“硬”。这种特有的动态变化,像是为止干细胞运说念的一个“中枢开关”,指令其在不同现象间调度。

计较进一步发现,矜重“软化”细胞壁的酶的mRNA(信使分子),果真被精巧地储存在细胞核中。它就像一个“时候胶囊”,直到特定时刻才被开释——唯有在细胞别离的重要时刻,“中枢开关”才会运转。这是之前从未被发现的全新基因抒发调控步地。

“这一发现让咱们目下豁然轩敞。”杨卫兵说。

计较团队尝试着对水稻细胞壁进行调控后,不仅缓助了产量,况且水稻性状褂讪。值得情切的是,该调控机制在玉米、大豆、番茄等多种作物中大王人存在。

这项计较展现了人命调控前所未有的精妙维度,通过对植物细胞壁“智能枢纽”的从头编码,有望结束农作物滋长步地与产量性状的精确野心,从而培育愈加高产抗逆的将来作物,缓助植物固碳工夫。关于一些濒危植物,也可通过矫正细胞壁,来缓助干细胞活性和植株再生工夫。