新华社客户端济南8月25日电（萧海川、李晨、王静）山东农业大学张宪省教授科研团队历时近十年，首次揭示了调控植物茎端分生组织发育的三个关键因子相互作用模式。这一进展对大田作物增产有积极意义，相关研究成果已被国际知名学术期刊《美国科学院院报》（PNAS）25日在线发表。
此次研究成果的对象为WUSCHEL（WUS）、SHOOTMERISTEMLESS（STM）和CLAVATA3（CLV3）三个关键因子。它们进入研究视野已超过20年，国内外研究者此前对WUS和STM蛋白调节CLV3转录和干细胞活性维持的关键作用有一定认识，但对它们如何相互作用以调节干细胞命运的调控机制仍不十分清楚。
所谓植物干细胞，是一群具有自我更新能力并能够不断产生各种分化细胞的原始细胞，主要位于根尖和茎尖的分生组织以及形成层，在植物整个生命周期中保持其多能状态，南宫28官方网站并控制着植物的生长和发育。植物茎端干细胞决定了茎、叶、花、果实等地上部分器官的分化和发育。
WUS蛋白是调控植物茎端干细胞的最关键调控因子。张宪省教授科研团队2011年开始筛选与WUS相互作用的直接互作蛋白，经过多年摸索筛选出几十个可能的蛋白因子，并从中鉴定到STM蛋白。团队随后利用各种遗传和生化试验，证实了STM作为WUS互作蛋白起作用的机制。
（张宪省教授（右二）指导科研团队人员讨论WUS标记植株的茎端组织精细取材方法。山东农业大学供图）
论文第一作者苏英华教授说，团队研究证实了WUS蛋白能够与STM直接相互作用形成异源二聚体，共同结合到CLV3的启动子上。STM通过与WUS相互作用形成复合体，进一步增强WUS与CLV3启动子的结合强度，并激活其表达，从而增强茎端干细胞的活性。STM的表达还反过来依赖于WUS，WUS可保证STM发挥干细胞增效因子功能。
团队负责人张宪省教授表示，三个关键因子之间精细的相互作用模式对实现茎端分生组织内干细胞的动态平衡具有特殊的意义。这为茎端干细胞的发育调控提供了一个新的理论，即多能性干细胞调控因子在茎端分生组织中形成一个调控干细胞稳态的精细调节单位。这为从分子水平解析植物干细胞复杂的调控机制增添了新的内容。
科研人员认为，通过提高作物茎端干细胞激活因子的表达水平，能够增加作物营养器官的分化和发育，形成更多的分枝、分化产生更多的籽粒。这对玉米、小麦等大田作物而言，有加速作物快繁、提高作物再生能力、提高作物产量等积极意义。（完）
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