2025年12月24日，由科技日报社主办、部分两院院士和媒体负责人共同评选的2025年国内、国际十大科技新闻揭晓。山东农业大学成果《单个体细胞“变”完整植株奥秘揭示》成功入选2025年国内十大科技新闻，是生命科学领域唯一入选的科技新闻。该研究阐明了植物细胞全能性核心机理，攻克了自1902年提出植物单个细胞“变”完整植株背后的机理谜题，为农业生物技术突破“再生瓶颈”提供了理论支撑，彰显我国在植物细胞全能性科学领域的引领性突破！

 

 

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7.单个体细胞“变”完整植株奥秘揭示

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单个体细胞如何发育成完整植株？这个问题被《科学》杂志列为“最具挑战的 125个关键科学问题之一”。

如今，这一问题被中国团队破解。9月16日，《细胞》在线发表山东农业大学研究团队论文，首次揭示了单个体细胞发育成完整植株背后的分子机制，破解了困扰科学界的植物细胞全能性机制之谜。

早在1902年，植物学家哈伯兰特就提出植物细胞全能性概念，认为植物的每个细胞均包含该物种全部遗传信息，在适宜条件下，可以发育成“全能干细胞”，进而长成完整植株。120多年过去了，这一概念背后的机理始终未被揭示。

自2005年起，研究团队就以拟南芥这一植物为研究对象，开启长达20年的探索。经过十几万次实验积累，研究团队大致分“两步走”发现了单细胞“再生”植物机理：研究首先发现，只有拟南芥叶片体细胞内合成大量生长素，这个“普通细胞”才能变身“全能干细胞”；在此基础上又发现，在叶片气孔前体细胞特有基因SPCH与人工诱导高表达基因 LEC2协同作用下，体细胞才能合成大量生长素。

中国科学院院士种康认为，该发现不仅深化了对植物细胞全能性机理的理解，也为破解农业生物技术长期存在的“再生瓶颈”开辟了新路径。