你听说过Arabidopsis吗?这个是比利时那边很有名的研究对象。在福建农林大学,吴双教授带着团队在Arabidopsis上玩了个新花样。他们把一种叫SHORT-ROOT(SHR)的蛋白,硬生生“塞”进了不该有它的位置。结果你猜怎么着?根尖里的细胞层叠了出来。SHR就像指挥家一样,平时它会在根尖干细胞微环境里先“定调”,告诉基本组织干细胞该往哪儿分裂,最后把靠近维管束的细胞“点名”变成内皮层。要是没有SHR,根可就没这层关键屏障了。团队这次用诱导型启动子把SHR放进了韧皮部外围这些区域。本来只有单层的表皮和皮层,硬是被SHR给“撑”出了两层甚至三层,分裂速度跟开了快进似的。有意思的是,只有那些本来就有分裂活性的细胞才会响应SHR,要是细胞已经到了G0期(不分裂了),SHR也无能为力。团队还发现了一条高效的通路:SHR先激活下游的SCR,接着是CYCD6和BIRD家族蛋白。过去大家觉得植物细胞命运全看位置信号说了算,现在看来情况没那么简单。早期细胞命运主要是靠世系遗传,母细胞把“身份”传给子细胞;到了后期位置信号就像橡皮擦一样不断擦写甚至推翻之前的程序。阻断维管束共质体信号后,基本组织的特异性报告基因就瞬间“掉线”了,这说明维管组织就是发号施令的“信号塔”。一个细胞的最终身份其实不是一次就定下来的,而是经过多轮校准的结果。这次研究不仅补上了植物发育生物学的重要拼图,也为作物杂种优势利用、根系再生和器官构建提供了理论依据。吴双教授的课题组已经有好几位成员去比利时VIB研究所深造了。以后他们打算借助高通量单细胞测序和CRISPR-Cas系统,进一步拆解位置信号怎么变成细胞命运的分子细节。