植物生命科学领域百年未解的世界难题迎来重大突破。由山东农业大学科研团队完成的“单个体细胞发育为完整植株的分子机制”研究，近日登上国际顶级学术期刊《细胞》杂志。这项成果首次系统阐释了植物细胞全能性的实现路径，为农业生物技术突破再生障碍提供了理论支撑。
“植物细胞全能性”概念自提出以来，始终困扰着全球科学家。该理论认为，成熟植物细胞可通过脱分化形成具有发育成完整植株能力的全能干细胞，但具体调控机制始终未明。这项研究首次完整呈现了从体细胞到全能干细胞，最终发育为新植株的全过程，填补了植物发育生物学领域的关键空白。
研究团队负责人介绍，团队通过多组学联合分析技术，在拟南芥和水稻中鉴定出调控细胞命运转变的核心基因网络。实验证实，特定转录因子组合的协同作用，是决定细胞能否突破原有发育限制的关键。这一发现颠覆了传统认知，为作物遗传改良开辟了新方向。
中国科学院院士杨维才评价，这项研究解决了《科学》杂志2005年提出的“最具挑战科学问题”之一，标志着我国在植物发育生物学领域达到国际领先水平。种康院士指出，研究揭示的分子机制不仅深化了基础理论认知，更为解决作物组织培养中的再生难题提供了关键线索。
据科研人员透露，该成果已应用于小麦、玉米等主要作物的遗传转化体系优化。通过精准调控相关基因表达，可使作物再生效率提升3-5倍，这对加速分子设计育种进程具有重要战略意义。目前，团队正与多家种业企业合作开展技术转化。
