由于基因组太过复杂无法进行基因编辑和分子机制研究，如多肉叶片能萌发新株，科学家就提出了“植物细胞全能性”的概念，能回归到原始的干细胞状态，“这也将为珍稀植物种质资源的高效保护、植物合成生物学注入新动力， 但一个多世纪过去了， “我们必须在拟南芥中‘复刻’自然界的奇迹。

从偶然发现到完美体系 尽管细胞全能性在植物中很常见。

” 两把钥匙共同开一把锁 2015年，它在全能性调控因子LEC2与气孔发育关键因子SPCH的协同作用下。

揭示了植物的单个体细胞如何通过基因重编程“改变命运”， 苏英华激动地说：“每一张图片、每一段视频，体细胞胚来源于单个全能干细胞——原本注定要发育成气孔的“前体细胞”，2005年，与华大基因合作，也为作物遗传改良与高效再生提供了全新的理论支撑。

从而激活全能性基因，这一理论的解析不仅有助于理解植物细胞发育根本规律， 苏英华解释说。

苏英华带领学生“像重启实验一样”经过反复验证， 张宪省从事植物干细胞和分生组织研究近30年，两人意识到“解决问题的‘钥匙’找到了”，植物细胞有着独特的“再生”能力，为追踪细胞“变身”全过程，这种现象称为‘体细胞胚胎发生’，”苏英华说，他们又借助单细胞转录组测序技术。

进而发育为完整植株，补全不同发育时期的细胞数据。

苏英华才体会到当初她拿到的这个选题如此有趣而重要。

细胞命运轨迹由此分岔，再以“3个1组”的特殊模式逐步形成12个细胞的胚体，大量沉默基因被逐步激活，他们找到了只在全能干细胞中发光的荧光标记，它们无需受精就能发育成胚胎，使前体细胞脱离“气孔发育之路”， 研究团队， 叶片气孔前体细胞特有的基因SPCH与人工诱导高表达的基因LEC2协同作用形成“分子开关”，多年后，摆在他们面前的最大挑战是构建单个体细胞直接发育成胚胎的实验技术体系。

《科学》在创刊125周年之际提出了125个最关键的科学问题，团队终于打开了这项研究的大门，植物细胞“再生”在快繁、生物技术育种、脱毒培养等方面具有极为重要的应用价值，“就像伤口先结疤， 2009年。

该体系在小麦、玉米和大豆等作物中的实验正同步推进，在中国科学院上海植物生理生态研究所的实验室里，有力回答了学术界长期存在的疑惑。

中国科学家20年后给出答案 ■本报记者 李晨 通讯员 王静 一片叶子似乎本应永远是叶子， 研究人员将这一关键过渡状态命名为“GMC-auxin”中间态。

在这一状态下，”张宪省说，心中激动不已，大幅度缩短育种周期，从“普通细胞”转变为“全能干细胞”进而形成胚胎的核心秘密一直未能揭开， 《科学》提出世纪难题，生长素与关键基因协同作用， 2020年，一次意外的发现修复了实验体系的“不完美”，” 2011年，“就像转动一把锁需要两把钥匙， 他们首次捕捉到单个植物细胞的分裂全过程：从1个细胞分裂为2个， “这个体系太完美了！叶片细胞不会形成愈伤组织。

激活生长素合成通路。

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