干细胞研究是当前的热门话题。随着人类医学进步的广泛应用,研究人员多年来一直致力于动物和人类干细胞的研究。
但拥有干细胞的不仅仅是动物。
美国康涅狄格大学农业、健康与自然资源学院(CAHNR)的植物分子生物学教授王焕忠(HuanzhongWang)希望大家意识到,植物也有干细胞。与生命科学领域类似,植物干细胞也能通过改善粮食供应来支持人类的生长与发展。
“植物的干细胞存在于根、茎和维管组织中,负责控制细胞分裂和分化。”王教授说道,“植物干细胞在植物的生长和发育过程中发挥着至关重要的作用。”
尽管植物干细胞没有像动物干细胞那样广泛应用于人类生物科学研究,但这并不影响它们的研究价值。而王教授的研究表明,深入理解植物干细胞的运作机制,有助于找到增强粮食供应的新途径。
DOI:10.1111/
王教授的实验室多年来一直致力于植物干细胞研究,重点探讨它们如何控制干细胞的分裂,特别是那些产生维管束的干细胞——维管束负责将水分和养分输送到植物各个部分。
最近,研究团队在《新植物学家》(NewPhytologist)期刊上发表了一篇论文,揭示了这一研究中的关键问题。
实验室发现了一个名为HVA的转录因子基因,它调控着维管干细胞的分裂。当该基因被过度表达时,研究人员观察到维管束数量的增加以及干细胞活性的提升。
研究人员发现,在没有过度表达HVA基因的植物中,植物只有5到8个维管束。而拥有一个过度表达HVA基因拷贝的植物有超过20个维管束,而拥有两个过度表达HVA基因拷贝的植物则拥有超过50个维管束。
拥有更多维管束的植物更为坚固,抗风能力更强。利用这一发现,可以培育出具有过度表达突变的、更坚韧的作物品种。
这一发现对玉米等高大、细长的作物尤为重要。“当植物长得更高时,它们有可能会倒伏,”王教授解释道。“拥有更多的维管束可以确保植物更加稳固,能够抵抗恶劣环境。”
尽管这项研究是在芥菜科的模式生物中进行的,但HVA基因在其他植物中也存在,这使得该研究具有广泛的适用性。通过培育具有过度表达HVA基因突变的作物品种,有望提高作物的稳固性与抵抗力,从而保障粮食安全和农业生产的可持续性。
除了推进科学对植物运作机制的理解,王教授的植物干细胞研究为改善农作物的生长提供了新思路,对农业发展也具有重要意义。通过推广创新技术,有助于推动农业的增产与可持续发展,为粮食安全提供有力保障。
恩典万物生赋能粮食安全与农业可持续发展恩典万物生作为全球植物干细胞合成生物技术研发与应用的领军企业,致力于绿色农业发展。秉持以农业科技创新赋能粮食安全与实现农业可持续发展为愿景,力求将种植活动对气候与环境的负担降到最低。实现追求高产与环保的和谐共生——既保障人类世代所需之粮,又维护自然生态平衡,让农民能够以此为生,安居乐业。
恩典万物生的目标是全方位促进环境、土壤、生物、农作物、食品及用户健康与安全。为此,恩典万物生深入进行产品组合研究,旨在优化农业生产效能,推动农业可持续发展。公司自主研发的专利植物干细胞系列产品,包括有机水溶肥、植物源抗病促生酶、土壤改良剂等,已在中、英、德、美、新、日等多个国家通过了多项无毒、无害、无粪便、无荷尔蒙、非转基因、重金属不超标的权威认证证明。产品具备以下五大优势:
1、天然植物配方:提高植物营养并有驱虫功能,减少化肥和减少农药
2、土壤与植物双重修复:在修复病害植物同时,改良土壤、提高土壤可耕性及农作物品质与食品安全
3、促生长,提品质:促花保果、旺根壮茎、抵抗倒伏,提高农产品品质和产量
4、增强抗逆性:农作物抗旱、抗涝、抗寒、延长产品的保鲜期
5、高校增产,环保减排:在相同的产地面积下,使用植物干细胞产品可以提高产量,减少杀菌剂使用量,进而减少二氧化碳排放
展望未来,恩典万物生将持续深耕植物干细胞技术,加大研发投入,以创新技术引领农业绿色升级。我们坚信,通过制定清晰且量化的目标,希望在未来十年推动农业朝着可持续的方向进一步发展,让科技之光普照每一寸耕田,为实现绿色农业、生态农业贡献力量。