植物干细胞：两个明星基因的“星星”相“吸”(2)

苏精髓先容，操作模式植物拟南芥，他们操作其时最新的CO-IP团结卵白质谱筛选互作卵白的尝试技能，但愿可以或许判断出新的WUS彼此浸染因子及其介导的调控茎端干细胞活性的遗传途径和分子机制。

2012年9月的一天，苏精髓和周超在浩瀚候选因子中第一次筛选出STM，这让他们欢快不已。“其时以为能理会出来两大要害调控因子的互作干系，就可以把两条要害的调控途径整合在一起了，应该能更好地表明干细胞发育的机制。”

苏精髓立即汇报张宪省这一互作卵白筛选尝试功效。“先做STM和WUS的互作干系研究。”张宪省说。

然而，要证明这个假设并不容易。2016年，有科学家发明，WUS在植物体内可以移动，并且一旦浓渡过大就会自我降解。这种不不变的状态使得科学家很难在植物体内提取WUS卵白。

张宪省意识到，这是他们的事情一直希望艰巨的原因之一。他们团队优化了多种风雅获取茎端分生组织细胞和提取纯化WUS卵白的要领，得到了较不变的带有标志的WUS卵白，终于筛选出了几十个大概与WUS卵白彼此浸染的因子。

三大因子“联袂并进”

该团队操作各类遗传和生化试验，证实了STM作为WUS互作卵白起浸染的机制：WUS卵白可以或许与STM直接彼此浸染形成异源二聚体，配合团结到下游基因CLV3的启动子上。该二聚体能进一步加强与CLV3启动子的团结强度，并激活其表达，从而加强茎端干细胞的活性。

“在这个进程中，WUS饰演着‘主角’，它可以直接激活STM的表达；而STM被激活后，与WUS团结，起到干细胞增效因子的成果。”苏精髓说。

茎端分生组织中WUS、STM、CLV3的调控网络        山东农大供图

这一机制的发表，也很好地表明白18年前科学家调查到的相互抵牾的WUS和STM的互作结果。

张宪省说，这是首次从分子程度理会了茎端干细胞激活因子和增效因子彼此依存的浸染模式，办理了困扰植物学家多年的关于植物干细胞调控的诸多疑问，填补了近20年来干细胞调控规模要害因子之间彼此干系的空缺。

张宪省汇报《中国科学报》，三个要害因子之间风雅的彼此浸染模式对实现茎端分生组织内干细胞的动态均衡具有非凡意义。这为茎端干细胞的发育调控提供了一个新理论，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风雅调理单元，激活因子WUS和增效因子STM在分子程度上彼此依存。

通过提高作物茎端干细胞激活因子WUS的表达程度，可以或许加强茎端干细胞的活性、增加干细胞数目，进而促进作物形成更多分枝，增加花的数量，发生更多的籽粒。

“这一成就有望运用于林木、玉米、小麦等大田作物，对付调控植物发展发育，加快植物快繁、提高植物再生本领，敦促农业生物技能财富成长具有潜在的重要意义。”中国科学院院士种康评价说。

相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2015248117