aBiotech | 植物細胞全能性分子調控最新綜述

2020-09-05 BioArt植物

以下文章來源於aBIOTECH ，作者Hu YX

aBIOTECH 定位於國際高影響力學術期刊，報導內容聚焦植物生物技術、農業科學及其交叉領域最新研究成果。


和動物細胞相比，植物細胞具有更高的全能性或多能性。植物細胞的全能性不僅賦予了植物在發育過程中可以根據環境的變化適時調整自己的發育進程，也賦予了植物已分化的器官或組織在適當條件下重新獲得幹細胞的分化潛能進而再生新器官或完整植株的能力，從而實現各種形式的無性繁殖。因此，植物細胞的全能性是植物發育生物學領域最基本和重大的科學問題，也是目前是很多植物（作物）遺傳轉化和基因編輯等生物技術的基礎。


半個多世紀以來，儘管以植物細胞全能性為基礎的再生體系在很多物種中被建立並得到了廣泛的應用，但有關植物細胞全能性的分子調控研究直到近年來才取得了重要進展。


近期，aBIOTECH發表了中國科學院植物研究所胡玉欣研究員團隊關於植物細胞全能性分子調控的特邀綜述文章 「The molecular regulation of cell pluripotency in plants」。



文章系統回顧了近年來植物激素和傷害誘導植物細胞全能性獲得過程的研究進展，對兩種類型細胞重編程的細胞起源、分子特徵及其重要分子調控事件進行總結。在此基礎上，提出了下一步植物細胞全能性研究領域重點解決的科學問題，並對其在以再生為基礎的植物生物技術中的應用前景進行了展望。



中國科學院植物研究所徐重益研究員為第一作者，胡玉欣研究員為通訊作者，相關工作得到了國家自然科學基金和中國科學院戰略性先導科技專項的資助。


論文連結：

https://doi.org/10.1007/s42994-020-00028-9

相關焦點

  • 植物細胞全能性和再生
    10月9日，《中國科學-生命科學》期刊在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心中科院院士許智宏、研究員徐麟、研究員王佳偉，與山東農業大學教授張憲省、蘇英華、中科院植物研究所研究員胡玉欣聯合撰寫的題為《植物細胞全能性和再生
  • 分子植物卓越中心揭示植物體細胞胚發生的轉錄調控等級網絡
    8月4日，國際學術期刊Developmental Cell在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員王佳偉研究組的研究論文。體細胞胚發生是指植物體細胞在特定誘導條件下，再生為胚胎並進而發育成為獨立個體的過程。它是現今創製轉基因作物的主要方式。
  • 植物細胞全能性和再生( Science雜誌公布的最重要的25個科學問題之一)
    今天給大家推薦發表在中國科學生命科學的重磅綜述文章《植物細胞全能性和再生》，該綜述論文由許智宏 , 張憲省, 蘇英華, 胡玉欣 , 徐麟 以及王佳偉老師合作完成。 2 植物細胞全能性的基本概念隨著分子生物學和細胞生物學理論的發展, 細胞的多能性、全能性和再生已經逐漸從一個自然現象發展為再生醫學和植物細胞工程的理論基礎.
  • 綜述 | 植物次生細胞壁生物合成的轉錄調控網絡
    細胞壁是位於植物細胞膜外的一層較厚、較堅韌並且略具有彈性的結構, 為植物細胞所特有, 是區別於動物細胞的主要特徵之一。
  • 【教學參考】細胞全能性和細胞核全能性
    現在所謂的全能性問題指與合子具有相同遺傳內容的體細胞、胚胎細胞或它們的細胞核是否也同合子一樣具有相同的發育潛能，即細胞發育全能性和細胞核發育全能性問題。細胞核的全能性並不代表細胞具有全能性。 2 植物體細胞具有全能性 無性繁殖技術，即利用營養器官進行植物栽培，在生產實踐中已經有上千年的歷史。例如，用馬鈴薯的塊根和番薯的塊莖進行栽培可以得到完整植株，還有我們常說的「無心插柳柳成蔭」也都是無性繁殖的真實寫照。
  • Trends in Plant Science | 北京林業大學綜述細胞膜轉運調控植物免疫的機制!
    磷脂作為膜的雙層結構成分，及其相關的信號轉導在這一重排過程中起著重要作用。本文綜述了近年來磷脂信號轉導在膜轉運中的調控機制，包括脂質信號的時空分布、膜變形、細胞骨架動力學和轉運調控因子的招募等。植物免疫系統依靠膜運輸網絡將防禦相關分子快速運輸到特定的亞細胞區室。磷脂信號傳遞和膜運輸的編排對於植物免疫反應至關重要。
  • 我國科學家描繪出植物體細胞胚發生的轉錄調控等級網絡
    Cell | 中科院分子植物卓越中心王佳偉研究組揭示植物體細胞胚發生的轉錄調控等級網絡以下文章來源於中科院分子植物卓越中心 ，作者CEMPS2020年8月4日，Developmental Cell在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心王佳偉研究組的題為「Chromatin
  • 中山大學肖仕課題組發文綜述總結脂質調控植物低氧應答的研究進展
    中山大學肖仕課題組發表特邀綜述總結脂質調控植物低氧應答的研究進展責編 | 逸雲目前，極端氣候頻繁發生水淹導致的低氧脅迫對植物生長發育、分布和產量等影響極大。為適應低氧環境，植物進化出一系列形態和生理生化等方面的策略，重編程細胞代謝和信號網絡，以逃避或延長植物在低氧脅迫下的生存。已有研究揭示，植物細胞通過類泛素化N-末端蛋白降解機制，調控膜脂錨定的乙烯轉錄因子ERF-VII家族的穩定性，來實現對低氧脅迫的感知和信號轉導，表明膜脂分子在這一過程中起重要作用，但其作用機制一直不明確。
  • Plant Cell|細胞分裂素調控植株再生新機制
    近日，生命科學學院、植物發育與環境適應生物學教育部重點實驗室向鳳寧教授團隊在植株再生調控機制上取得重要突破。植物器官、組織及細胞在離體培養條件下可再生植株，體現出植物細胞具有「全能性」（totipotency）。早在一個世紀前植物組織培養體系已建立，廣泛應用於中藥材、花卉、林草及作物的快速繁殖及基因工程育種。但迄今為止，植物細胞「全能性」機理仍不清楚。
  • 分子植物卓越中心發表植物DNA去甲基化的機理和功能綜述文章...
    in plants 的綜述論文。這篇文章概述了最新的植物中DNA去甲基化的調控機理，以及其在模式植物和作物中的生物學功能。　　DNA甲基化修飾主要指5-甲基胞嘧啶（5mC），它是一種可逆的表觀遺傳修飾。在植物中，基因組上的5mC 可以由ROS1 家族蛋白介導切掉，之後再由鹼基修復機制合成非甲基化胞嘧啶，從而造成基因組的DNA去甲基化。
  • 綜述:木質素生物合成的調控
    木質素是植物體內一種重要的次生代謝物質，在植物組織中可以增強植物細胞壁的機械強度，從而使其具有高度剛性。除此之外，在植物體內水分運輸等方面也發揮著積極作用。目前認為，木質素時空合成由NAC-MYB基因調控網絡進行調控。
  • 激素調控植物幹細胞分子機理揭示
    激素調控植物幹細胞分子機理揭示2017-06-06 18:24 來源： 科技日報 山東農業大學張憲省教授帶領的研究團隊在植物幹細胞領域研究取得了重大突破，揭示了激素調控植物幹細胞活動的分子機理。6月2日，國際植物學領域頂級學術期刊《植物細胞》發表了這項研究成果。該成果為推動更大範圍植物離體快繁、生物育種和基因工程奠定了重要的理論基礎。植物幹細胞主要存在於莖端、根端和形成層，莖端幹細胞通過不斷分裂與分化形成植物的地上部分；根端幹細胞形成植物的地下部分。外源施加細胞分裂素和生長素能夠在體外培養條件下誘導植株再生，是德國科學家Skoog和Miller在1957年的重大研究發現。
  • 郭巖、朱健康等多位專家聯合撰寫「植物逆境反應」英文長篇綜述
    綜述全文４０頁，3萬7千餘字，全面系統地總結了植物對逆境（包括乾旱、鹽脅迫、溫度脅迫、重金屬脅迫等）的感知與信號轉導的分子機制，以及植物在複雜的環境中利用養分的策略。 文章開篇總結了最近幾年在植物感知逆境信號領域的研究成果，並指出相比信號轉導下遊調控的分子機制，植物如何感知逆境信號依然是逆境信號研究的滯後環節。
  • 朱健康院士2020年度發表6篇綜述文章,涉及植物非生物脅迫的響應、基因編輯技術、表觀遺傳調控及植物激素ABA的研究進展等
    綜述全文4０頁，3萬7千餘字，全面系統地總結了植物對逆境（包括乾旱、鹽脅迫、溫度脅迫、重金屬脅迫等）的感知與信號轉導的分子機制，以及植物在複雜的環境中利用養分的策略。，該綜述提供了有關ABA信號的小分子調節的最新報告的詳盡分析。
  • 最新MP發文綜述"植物基因組三維結構研究的現狀與展望"
    ，總結了目前還未在植物中應用的最新的「不依賴於接近連接 (proximity ligation-free)」的DNA-DNA交互捕獲技術以及DNA-RNA交互捕獲技術，最後對植物三維基因組學的研究方向做了展望。
  • 幹細胞全能性基因OCT4研究
    近年來，誘導多功能幹細胞（iPS）的引發了生命科學與醫學界幹細胞研究的熱潮。幹細胞廣泛應用的前提是明確其自我更新和定向分化的調控機制。
  • 植物幹細胞發育調控關鍵機制被山東農大科研人員揭示
    該研究也是首次從分子水平解析了莖端幹細胞激活因子和增效因子相互依存的作用模式，解決了困擾植物學家多年的關於植物幹細胞調控的諸多疑問，填補了近20年來幹細胞調控領域關鍵因子之間相互關係的空白。STM作為幹細胞的另一個調控因子，與WUS共同過量表達會使植物的莖端幹細胞數量顯著增加。WUS蛋白早在1998年被首次報導，作為調控植物莖端幹細胞的最關鍵調控因子，其功能和調控機制的研究一直是植物幹細胞領域的熱點。2002年以來，關於WUS如何與其他因子相互作用形成調控網絡，共同激活和維持幹細胞活性的相關研究越來越少。
  • 植物種子萌發的分子信號調控網絡被揭示
    Current Biology | 調控種子萌發的分子信號網絡撰文 | SHR責編 | 逸雲植物的生長具有高度可塑性，可以通過感知複雜環境的變化做出對生長發育有利的決策，種子休眠就是其中一個例子種子休眠是一種適應性症狀，當外部環境不利於植物生長時抑制種子萌發；當種子感知並整合來自環境的適宜的溫度和光照等信號後，才打破休眠並啟動胚胎的重新發育【1】。但是目前對於種子萌發發生的信號調控機制尚不清楚。
  • 科學網—綜述植物春化開花機制
    本報訊（記者丁佳）記者從中科院植物研究所獲悉，該所研究員、中科院院士種康率領的團隊受邀在日前在線出版的《自然—植物》上發表了綜述文章
  • 研究人員發表植物記憶冬天的春化開花機制綜述文章
    冬性及二年生植物開花必須經歷漫長而寒冷的冬天，這一現象被稱為「春化作用」。春化作用是影響植物物候期和地理分布的重要因素，在作物育種中有著至關重要的作用，解析植物感知記憶冬季時長機制有助於作物的分子設計育種。