本報訊（記者 魏海政 通訊員 王靜）“單個體細胞如何發育成完整植株？”這個問題被《科學》雜志列為“最具挑戰的125個關鍵科學問題之一”，也是植物生命科學領域懸而未決的世界難題。如今，這一問題被中國團隊破解。

　　9月16日，國際著名學術期刊《細胞》在線發表中國科學家的科研成果，山東農業大學教授張憲省和蘇英華研究團隊首次在模式植物擬南芥中以確鑿證據證實植物細胞全能性源于單細胞，完整揭示了單個植物體細胞如何發育為完整植株的全過程。該成果不僅破解了困擾科學界百余年的“植物細胞全能性”機制之謎，也為作物遺傳改良與高效再生提供了全新理論支撐。

　　自2005年起，張憲省率領的科研團隊以擬南芥為模型進行探索，開啟了一場持續20年的科研“馬拉松”。該團隊先后構建了單個體細胞直接發育成胚胎的實驗技術體系和誘導單細胞起源的體細胞胚胎發生穩定體系，并首次發現細胞全能性激活的“開關”是大量生長素的積累。科研人員利用前沿技術，首次捕捉到單個植物細胞的分裂全過程，直觀證實了植物細胞全能性的“單細胞起源”。

　　該團隊通過深入研究，找到了觸發細胞全能性的“關鍵鑰匙”：葉片氣孔前體細胞特有的基因SPCH，與人工誘導高表達的基因LEC2，二者協同作用形成“分子開關”。張憲省介紹，這一轉變并非輕而易舉，就像一只上鎖的寶箱，必須兩把鑰匙同時轉動才能開啟。科研人員成功找到了這兩把關鍵的“基因鑰匙”，讓細胞擺脫既定的命運，踏上“創造生命”的新征程。

　　目前，該體系在小麥、玉米、大豆等作物上的實驗正同步推進。張憲省介紹，未來或可通過精準調控細胞全能性，實現作物優良品種的“快速克隆”，大幅度縮短育種周期，精準設計育種。這將為珍稀作物種質資源的高效保護、植物合成生物學注入新動力。

　　中國科學院院士種康認為，該研究在國際上首次明確了植物全能干細胞的起源，不僅深化了對植物細胞全能性機理的理解，也為破解農業生物技術長期存在的“再生瓶頸”開辟了新路徑。

《中國教育報》2025年09月19日 第03版