人类和动物的缺陷组织或受损组织可通过干细胞再生得以修复,干细胞作为基本的未分化细胞,可分化成更具体的细胞类型并分裂出新的干细胞,以代替受损的组织细胞。植物的修复模式与此相近,只是它们的修复能力更强。尽管这一特点早在几百年前便被应用于嫁接和植物组织培养技术中,但植物损伤后细胞再生的整体机制依旧不明。
比利时根特大学(Ghent University)VIB生命科学研究所利芬·德维尔德教授(Lieven De Veylder)带领的团队在植物中发现了一种调控组织修复能力的新型蛋白质络合物。当一个植物细胞死亡时,便会向周围细胞发出信号,激活这一蛋白质络合物,继而激发周围的细胞进行分裂,从而产生新细胞以代替死亡细胞。了解这一机制可提高农作物和可食植物的种植效率,以及其对寄生植物的抵抗力,这一发现具有重大的农业价值。这项科研成果现已发表在权威杂志《自然-植物》。
德维尔德(De Veylder)教授表示:“许多植物及农作物并不具有快速的修复系统,例如,水稻、小麦、玉米、香蕉、洋葱等。若能完全了解这一修复系统,我们便有可能借此提高这类植物的培育效率。同时,葡萄种植和其它果树种植所采用的嫁接技术也可以得到完善,有助于降低嫁接失败概率。”事实上,1%的开花植物就是通过该研究所揭示的机制而繁育生长的移植物。此外,该研究成果也可能成为对抗寄生植物的一种新型生态策略。未来,科学家们或许可以阻断这些寄生生物的自然嫁接,并将其转化为具有高经济效益的作物。
德维尔德教授表示:“我们的研究成果证实了科学利用进化机制的方式。毕竟,大自然已经逐渐形成了几乎可以解决所有生物问题的办法。之后,我们会探究这一研究成果是否可用于推断玉米等作物的细胞再生机制,并努力找出激活这类蛋白质络合物的信号物质。作为科学家,我们有责任全面了解这些生物进化机制,使其服务于农业生产等。”
(编译 李楠)