李传友团队揭秘大番茄种子培育黑科技:发现关键再生因子REF1
李传友团队揭秘大番茄种子培育黑科技:发现关键再生因子REF1
2024年5月14日,山东农业大学李传友教授团队在国际顶级期刊《Cell》上发表了一项重大研究成果,揭示了番茄中的一种关键再生因子——REF1(REGENERATION FACTOR1)。这一发现不仅深化了我们对植物再生机制的理解,更为未来提高作物再生能力和遗传转化效率提供了新的可能。
REF1:植物再生的关键信号分子
植物在生长过程中难免会受到各种伤害,因此进化出了强大的再生能力,可以从愈伤组织或单个细胞中再生出新的器官甚至整个植株。这种能力对于植物的无性繁殖和农业生产至关重要。然而,长期以来,科学界对触发植物再生反应的信号分子知之甚少。
李传友团队的研究发现,REF1作为一种局部伤口信号,在植物再生过程中发挥着核心作用。当植物受到损伤时,REF1会被释放并激活一系列复杂的信号通路,最终促进细胞再生。
REF1的作用机制
研究团队通过分析番茄突变体spr9,发现这种突变体在受损后无法正常启动防御反应和再生反应。进一步研究揭示,REF1的前体基因(SlPep)及其受体基因的缺失,会显著影响伤口诱导的愈伤组织形成和植株再生能力。
更有趣的是,研究团队还发现了一个重要的正反馈机制:REF1信号通路通过激活SlWIND1(一种细胞编程调控因子)来促进细胞再生,而SlWIND1又会反过来增强REF1前体基因的表达,形成一个正向反馈回路,放大再生信号。
重要性与应用前景
这一发现的重要性在于:
理论突破:首次明确了REF1作为局部伤口信号在植物再生中的关键作用,填补了植物再生领域的重要空白。
技术应用:为提高作物的再生能力和遗传转化效率提供了新的靶标。通过调控REF1信号通路,有望培育出再生能力更强的作物品种,从而提高农业生产效率。
育种创新:这一发现为植物转基因和基因编辑技术提供了新的可能性,有助于开发出更高效的作物改良方法。
李传友教授的这项研究,不仅揭示了植物再生的奥秘,更为未来农业科技创新开辟了新的方向。随着进一步的研究和应用,REF1有望成为推动现代农业发展的重要“黑科技”。