淺談植物干細(xì)胞如何調(diào)控植物的壽命


干細(xì)胞是植物長壽的主要源泉;植物壽命的變化高度依賴于干細(xì)胞的活性和細(xì)胞特性,多種發(fā)育因素可被理解為干細(xì)胞誘導(dǎo)的植物壽命變化。
然而,目前只有少數(shù)基因被發(fā)現(xiàn)參與了植物壽命的調(diào)節(jié),調(diào)控植物壽命的分子機(jī)制仍沒有很好地理解;干細(xì)胞的活性和細(xì)胞命運(yùn)如何影響植物壽命的變化,也不十分清楚。
與動物不同,植物大多數(shù)器官通常在胚胎發(fā)生過程中形成,它們可以通過位于分生組織內(nèi)的干細(xì)胞增殖,在頂端和橫向產(chǎn)生新的組織和器官,從而在某些物種中實現(xiàn)長壽。因此,植物干細(xì)胞對長壽具有重大貢獻(xiàn);植物壽命的變化在很大程度上取決于干細(xì)胞的持續(xù)存在及其子細(xì)胞命運(yùn)的維持,并在器官形成過程中分化。
植物的分生組織主要有莖尖分生組織(sam)、根尖分生組織(ram)和維管形成層分生組織(vcm)。在植物中,sam負(fù)責(zé)地上部分(莖、葉和花等)的形成;而sam的內(nèi)穩(wěn)態(tài)主要受到clv3小肽及其受體(clv1和clv2等)和wus轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。最新研究發(fā)現(xiàn),ful可通過抑制wus在sam中的表達(dá),從而縮短擬南芥的壽命。
僅有地上部分的維持是不夠的,植物根系的維持由ram完成。同時,ram受到生長素、細(xì)胞分裂素、乙烯等多種植物激素,ros以及erf115、bravo和scr等轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。
vcm可形成植物的木質(zhì)部和韌皮部;vcm主要受到tdif-pxy-wox通路調(diào)控。此外,生長素、細(xì)胞分裂素和乙烯可作為形成層細(xì)胞增殖的正調(diào)控因子。
