【WUS|植物干细胞：两个明星基因的“星星”相“吸”|基因的表达|】_

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WUS|植物干细胞：两个明星基因的“星星”相“吸”
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STM和WUS的结合位点对于CLV3维持干细胞的活性至关重要山东农大供图
植物干细胞研究不仅是植物发育生物学的核心研究命题，也是作物分子遗传改良和植物生物技术产业化的重要基础。STM与WUS是调控植物干细胞发育的两个明星基因。
距离山东农业大学教授张宪省团队第一次发现STM蛋白与WUS蛋白之间可能存在直接的相互作用，已经过去了整整8年。8月25日，美国《国家科学院院刊》在线发表了该团队关于植物茎端分生组织发育调控机制的成果。他们首次揭示了WUS、STM、CLV3三个关键因子之间精细的相互作用模式，解析了WUS和STM介导干细胞形成和维持调控途径的交叉和协同，为进一步分析植物茎端分生组织干细胞活性的调控机制提供了新的思路。
“扑朔迷离”的明星基因
植物干细胞是一群具有自我更新能力并能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，几乎所有的植物细胞都来源于干细胞。干细胞在植物整个生命周期中保持着自身的多能状态，并控制着植物的生长发育。
“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，是所有地上部分器官细胞的来源，研究其调控机理对于解析植物器官的分化有重要意义。”论文通讯作者张宪省说。
20多年来，学术界对WUS和STM蛋白如何调节CLV3转录和干细胞活性维持的现象有一定的认识，但是对于它们如何相互作用以调控干细胞命运仍不清楚。
最先于1995年发现的CLV3基因是干细胞的特征基因。利用它作为标记，可以将茎端分生组织中的干细胞与非干细胞进行区分。
1996年被首次报道的STM蛋白，是干细胞的关键激活与维持因子，其功能主要是维持干细胞的未分化状态，抑制其分化产生各种器官的细胞。STM过量表达会使植物的茎端干细胞数量显著增加。
而作为调控植物茎端干细胞的核心因子， WUS蛋白于1998年被首次报道，其功能和调控机制的研究一直是植物干细胞领域的热点。
论文共同第一作者、山东农业大学教授苏英华告诉《中国科学报》，前人研究发现， WUS基因能够编码分生组织中的关键调控因子，激活干细胞特征基因CLV3在干细胞中表达，并赋予它们干细胞的特征。
2002年，有三篇关于WUS的重要论文问世，但其结论反而使得WUS的调节机制扑朔迷离。这三篇论文都从表型层面探讨了以WUS为核心的干细胞发育过程。第一篇发现WUS蛋白和STM蛋白之间是互补关系，第二篇发现二者是协同关系，第三篇则认为二者分别调控两个独立的过程。
限于当时的研究水平，科学家们都没有从分子机制上回答出现这种互相矛盾的现象的原因。
论文共同第一作者周超介绍，此后，关于WUS如何与其他因子相互作用形成调控网络，共同激活和维持干细胞活性的相关研究并不多见。就这样，多数科学家认为STM介导的干细胞调控途径与WUS介导的途径相互独立或者存在互补作用，但从未有报道说STM和WUS有直接的相互作用。
核心基因并不孤单
自然条件下，已经发育成熟的叶或者根，是很难再生出新的小芽、形成新的植株。然而，如果人为调高WUS基因的表达量，已经发育成熟的叶片上就会长出新芽。

稿源：(中国科学报)

【】网址：http://www.shadafang.com/c/hn0RXY00H020.html

标题：WUS|植物干细胞：两个明星基因的“星星”相“吸”

傻大方

WUS|植物干细胞：两个明星基因的“星星”相“吸”

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