植物“伤口”再生的背后

20190703期来自:郑州日报

转变为根细胞,从而发育成不定根。

其实,在伤口产生之前,植物体就处于随时“待命”的状态。在伤口产生前,生长素合成通路重要基因ASA1被表观修饰,使ASA1处于“待命”状态。伤口产生10分钟内,叶片快速积累茉莉素,并在2小时内开启激活生长素合成的分子通路。

值得一提的是,过强的伤口信号会抑制根再生过程。产生伤口2小时后,茉莉素会在离体叶片中消失,从而关闭伤口信号转导。伤口信号转导机制的研究对药用植物栽培、观赏园艺、保护稀有品种、农业生产等同样具有重要意义。

受伤离体的枝条或叶片掉落在湿润的土壤表面后,植物能够在伤口处快速再生不定根,继而生存下去。“受伤”是引发再生的原因,但伤口信号如何控制再生,目前知之甚少。中国科学院科学家团队的新研究揭示了植物再生的伤口信号转导机制。

植物再生是指植物受到伤害后,可以进行自我修复或自我替换(再生出各种器官)的过程,它是一种自然现象。将这种根再生的现象运用到农业技术中,就是扦插。

研究人员利用植物根再生特性,建立了有效的再生体系。他们将模式植物拟南芥的离体叶片放置于湿润的、不添加外源激素的培养基表面,完全依靠离体叶片内源激素,可以在伤口处自发再生不定根。

研究植物再生现象非常重要的一个科学问题是“为什么伤口是激发再生现象的主要动力”。伤口是一把“双刃剑”:一方面,伤口可能对植物产生致命伤害;另一方面,伤口也会激发生命体继续存活下去的意志。

以拟南芥离体叶片再生体系为研究模型,研究人员发现,伤口产生后,叶片内部会暴发一种重要的伤口激素

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