植物为何能拥有惊人的生命力？有些植物寿命绵延千年，种子沉睡数百年后仍能萌发，这背后隐藏着怎样的生命密码？科学家最新研究揭示，植物干细胞——这种位于茎顶端和根尖等生长核心区域的微小细胞群，是植物持续生长与再生的关键。它们虽仅占植物生长中枢不到0.1毫米的区域，却能让植物在整个生命周期中不断抽枝发芽、开花结果。
植物细胞与动物细胞的最大差异在于拥有细胞壁，这一结构是否蕴含着干细胞维持活力的奥秘？中国科学院分子植物科学卓越创新中心的研究团队经过十年探索，终于揭开了这一谜题。从2014年开始，研究团队通过系统性研究，发现植物干细胞的细胞壁具有独特的“二元密码”。在微小的分生组织中，新生细胞壁的果胶呈现柔软的去甲酯化状态，而成熟细胞壁的果胶则变为坚硬的高度甲酯化状态。
这种软硬转换的机制如何实现？研究发现，植物干细胞细胞核内存在一种特殊的mRNA，它像“信使”一样，将指令传递给负责软化细胞壁的酶PME5。当外界环境适宜生长时，这种mRNA会被释放到细胞质中，激活PME5酶，使细胞壁软化，从而启动细胞分裂生长的过程。这一信号传递过程极为短暂，通常仅持续几百毫秒，因此过去科学家一直未能捕捉到这一关键环节。
研究团队利用高端仪器平台，首次清晰观测到mRNA从细胞核向细胞质传递指令的完整过程。这一发现挑战了经典的生命中心法则——传统观点认为，mRNA在细胞核内合成后会被全部运送到细胞质中。然而，这种特殊的mRNA却能滞留在细胞核内，这或许为RNA行为研究开辟了新的视角。
进一步探索中，研究团队发现，核内RNA结合蛋白RZ-1B/1C是“锁住”mRNA的关键因子。这一发现经历了艰苦的筛选过程，最终通过数月的投稿与修改，相关成果得以发表。这一机制不仅存在于模式植物拟南芥中，还在玉米、大豆、番茄等重要作物中广泛存在，表明其具有普适性。
植物干细胞通过细胞壁的软硬转换，完美保存了“生命火种”。未来，育种专家或许能像编程一样，通过精准调控细胞壁特性，优化作物的干细胞活性，从而培育出产量更高、果实更大的品种。例如，通过增强干细胞活性，可能让玉米穗更饱满、番茄果实更大。
植物细胞壁是地球上储量最丰富的生物质形式，其储碳量远超人类活动产生的碳排放总量。若能通过精准调控细胞壁特性，促进植物更旺盛生长，将显著提升植物的固碳能力，为应对气候变化提供新的解决方案。这一研究不仅深化了人们对植物生命机制的理解，也为农业生产和环境保护带来了新的可能性。
