新華社客戶端濟南8月25日電（蕭海川、李晨、王靜）山東農業大學張憲省教授科研團隊歷時近十年，首次揭示了調控植物莖端分生組織發育的三個關鍵因子相互作用模式。這一進展對大田作物增產有積極意義，相關研究成果已被國際知名學術期刊《美國科學院院報》（PNAS）25日在線發表。

（張憲省教授科研團隊研究成果在線發表截圖。山東農業大學供圖）

此次研究成果的對象為WUSCHEL（WUS）、SHOOTMERISTEMLESS（STM）和CLAVATA3（CLV3）三個關鍵因子。它們進入研究視野已超過20年，國內外研究者此前對WUS和STM蛋白調節CLV3轉錄和干細胞活性維持的關鍵作用有一定認識，但對它們如何相互作用以調節干細胞命運的調控機制仍不十分清楚。

所謂植物干細胞，是一群具有自我更新能力并能夠不斷產生各種分化細胞的原始細胞，主要位于根尖和莖尖的分生組織以及形成層，在植物整個生命周期中保持其多能狀態，并控制著植物的生長和發育。植物莖端干細胞決定了莖、葉、花、果實等地上部分器官的分化和發育。

WUS蛋白是調控植物莖端干細胞的最關鍵調控因子。張憲省教授科研團隊2011年開始篩選與WUS相互作用的直接互作蛋白，經過多年摸索篩選出幾十個可能的蛋白因子，并從中鑒定到STM蛋白。團隊隨后利用各種遺傳和生化試驗，證實了STM作為WUS互作蛋白起作用的機制。

（張憲省教授（右二）指導科研團隊人員討論WUS標記植株的莖端組織精細取材方法。山東農業大學供圖）

論文第一作者蘇英華教授說，團隊研究證實了WUS蛋白能夠與STM直接相互作用形成異源二聚體，共同結合到CLV3的啟動子上。STM通過與WUS相互作用形成復合體，進一步增強WUS與CLV3啟動子的結合強度，并激活其表達，從而增強莖端干細胞的活性。STM的表達還反過來依賴于WUS，WUS可保證STM發揮干細胞增效因子功能。

團隊負責人張憲省教授表示，三個關鍵因子之間精細的相互作用模式對實現莖端分生組織內干細胞的動態平衡具有特殊的意義。這為莖端干細胞的發育調控提供了一個新的理論，即多能性干細胞調控因子在莖端分生組織中形成一個調控干細胞穩態的精細調節單位。這為從分子水平解析植物干細胞復雜的調控機制增添了新的內容。

（莖端分生組織中WUS、STM、CLV3的調控網絡。山東農業大學供圖）

科研人員認為，通過提高作物莖端干細胞激活因子的表達水平，能夠增加作物營養器官的分化和發育，形成更多的分枝、分化產生更多的籽粒。這對玉米、小麥等大田作物而言，有加速作物快繁、提高作物再生能力、提高作物產量等積極意義。（完）

[責任編輯：楊凡、崔中連]

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