科研新突破！中国科学家破解植物再生密码

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植物在其整个生命周期中能够持续不断地产生新的枝、叶、花与果实，这一切的生命律动，都源于一类核心的细胞群——植物干细胞。它们分布于茎顶端、根尖等“生长中枢”，通过精确的分裂与分化，绘制出植物生长的蓝图。也正是由于干细胞活性的精妙调控，塑造了全球约39万种植物的多样形态。



那么，植物是如何维持其干细胞功能以实现强大的再生能力？探索这一核心问题，不仅是植物科学研究的重要前沿，也将为提高作物产量、改良果蔬品质、增强林木环境适应性开辟全新的理论框架与技术途径。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心杨卫兵等科研人员组成的科研团队最新研究为解答上述问题找到了答案。细胞壁作为植物细胞的“外骨骼”，其力学特性在干细胞调控中扮演着核心角色。研究发现，在植物茎尖干细胞区域，细胞壁的主要成分果胶呈现出独特的“二元分布”模式：新形成的细胞横壁偏“软”，富含去甲酯化果胶；而成熟的细胞壁则更“硬”，以高度甲酯化的果胶为主。这种“软硬兼备”的时空构型，对维持干细胞微环境稳态至关重要。相关研究成果于北京时间12月5日在国际学术期刊《科学》发表。



这项研究基于“细胞壁精准设计”策略，有望提升作物分生组织活性和产量潜力，为培育高产高效作物、保障国家粮食安全、助力“双碳”目标实现，提供关键的理论支撑和技术路径，对于推动农业科技源头创新、赋能未来作物设计育种具有重要意义。