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中科院植生所李來庚組揭示樹木干細胞分裂的
陰陽平衡調(diào)控機制
與人類相比，樹木可以存活成百上千年,，這一切都依賴于植物干細胞不斷地分裂和分化,，頂端干細胞讓樹木長得越來越高,，形成層干細胞（位于樹皮和樹干中間）讓樹木長得越來越粗,。樹木的生長隨著季節(jié)、光照,、溫度,、水分、土壤養(yǎng)分的變化而變化,，就這樣,，樹木用年輪記錄了自己一年又一年地成長。
一直以來,，人們對樹木形成層干細胞的分裂好奇不已,。樹木的形成層究竟如何維持活性,？樹木又是如何適應(yīng)不同的環(huán)境變化來進行自我調(diào)節(jié),？一直不得其解。2019年6月14日,，Plant Biotechnology Journal雜志在線發(fā)表了中科院分子植物科學(xué)創(chuàng)新中心——植物生理生態(tài)研究所李來庚研究組題為“A xylem-produced peptide PtrCLE20 inhibits vascular cambium activity in Populus"的研究論文,。這篇文章揭示了一種形成層干細胞分裂的陰陽平衡調(diào)控機制，為我們了解樹木的生長打開了一扇窗,。
在本項研究中,，一個編碼CLE20短肽的基因，被發(fā)現(xiàn)特異性表達在分化過程的木質(zhì)部細胞中,，但是通過免疫原位的方法檢測發(fā)現(xiàn)其表達的短肽分子可以移動到形成層干細胞處,。過表達CLE20基因可以抑制形成層細胞的活性。同時形成層中與細胞分裂相關(guān)的關(guān)鍵基因WOX4表達受到嚴重抑制,，樹木的生長發(fā)育受到嚴重影響,。研究結(jié)果還顯示CLE20短肽在分生細胞中可能被相關(guān)受體識別，作為信號分子負（陰）調(diào)控了形成層細胞的活性,。目前有研究報道CLE41是另一種從韌皮部運輸?shù)叫纬蓪拥亩屉男盘柗肿樱?/span>CLE41作為一種正（陽）調(diào)控因子,，可以促進形成層細胞的活性。
CLE41和CLE20可能是一對正負（陰陽）調(diào)控信號,，精細調(diào)控了樹木的次生生長過程,。該研究為闡明樹木次生生長過程的調(diào)控機制發(fā)現(xiàn)了一條新的分子信號途徑,。陰陽相對相生的現(xiàn)象早在千年以前就被我國古人注意到，并非常形象的用太極圖來闡述,，本次研究的發(fā)現(xiàn)跟中國傳承已久的古代思想文化哲學(xué)默契統(tǒng)一,，為研究樹木的生長發(fā)育開啟了新的航向。
朱瑩瑩（現(xiàn)蘭州大學(xué)研究員）和宋東亮為本論文共同作者,，李來庚為通訊作者,。本研究得到了國家自然基金委、科技部和中科院等項目的資助,。
通訊作者介紹：李來庚,，中國科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所研究員，研究所學(xué)術(shù)委員會副主任,?！皣医艹銮嗄昊?獲得者，中科院“百人計劃"學(xué)者,，中科院“特聘研究員",。據(jù)Elsevier統(tǒng)計，連年被列為農(nóng)業(yè)與生物科學(xué)領(lǐng)域具有世界影響的高引中國學(xué)者,。
值得注意的是,，在這篇文章中植物生理生態(tài)研究所研究團隊使用了三種 YEASEN 在售商品，cDNA 合成試劑盒 HieffTM First Strand cDNA Synthesis Kit (Yeasen, CAT#11102→產(chǎn)品升級,，現(xiàn)貨號11123),，qPCR 熒光試劑盒 UniconTM qPCR SYBR® Green Master Mix (Yeasen, CAT#11198)，蛋白酶抑制劑 (Yeasen, CAT#20123),。
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Han X, Wang R, Zhou Y, et al. Mapping the mouse cell atlas by microwell-seq[J]. Cell, 2018, 172(5): 1091-1107. [影響因子30.41]
Wang J, Ge P, Qiang L, et al. The mycobacterial phosphatase PtpA regulates the expression of host genes and promotes cell proliferation[J]. Nature communications, 2017, 8(1): 244. [影響因子12.353]
Wang Y, Liu C, Zhang X, et al. Gene specific-loci quantitative and single-base resolution analysis of 5-formylcytosine by compound-mediated polymerase chain reaction[J]. Chemical Science, 2018, 9(15): 3723-3728. [影響因子9.063]
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