廣東
以植物細胞全能性為基礎的植物離體再生體系已成為植物遺傳轉化和基因編輯等植物生物技術的重要平臺。近期研究表明，在典型的植物再生體系中，很多重要的代謝過程包括活性氧、磷酸鹽以及脂類代謝等在生長素誘導的細胞重編程過程中發生了顯著改變，但這些代謝過程是否參與及如何參與體細胞重編程促進愈傷組織形成并影響植物的再生過程尚不清楚。
中國科學院植物研究所徐重益研究團隊通過檢測擬南芥脂類代謝物在愈傷組織誘導過程中的動態變化，發現磷脂類包括磷脂酸（PA）、磷脂酰膽堿（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰絲氨酸（PS）和磷脂酰肌醇（PI）均隨著愈傷組織的誘導顯著降低；進一步的轉錄組分析發現，磷脂合成途徑兩個關鍵酶基因GPATs和LPATs的表達水平在愈傷組織誘導過程中顯著降低，而參與磷脂水解的磷脂酶基因PLAs表達水平則顯著升高，表明磷脂代謝途徑參與愈傷組織的形成過程。磷脂合成途徑第一步合成酶基因GPATs的突變體，其主根、外植體以及葉肉細胞原生質體的愈傷組織形成和再生能力均比野生型顯著增強；靶向磷脂代謝組學分析表明，該突變體根外植體中PA的水平在愈傷組織誘導前后均顯著低于野生型；外施各種磷脂代謝物發現，只有PA能夠顯著減弱野生型和突變體主根及葉肉細胞的愈傷組織形成能力，表明磷脂酸PA是參與愈傷組織形成的主要磷脂代謝物。進一步體外結合實驗發現，只有PA能夠和生長素信號抑制蛋白IAAs特異結合。煙草和擬南芥的體內實驗證明PA可以促進IAA8和IAA14的蛋白穩定性，從而抑制生長素信號參與愈傷組織形成的調控。
該研究發現，磷脂酸PA通過調控生長素信號的關鍵因子IAAs的穩定性從而調控外植體和細胞的愈傷組織形成能力，揭示了磷脂代謝參與愈傷組織形成的作用機制，建立了磷脂代謝和生長素信號之間的分子聯系。該研究結果將有助于促進基于植物離體再生的轉基因和基因編輯技術的開發和應用。
該研究成果于6月8日在線發表于國際學術刊物The Plant Cell上。植物所已畢業博士研究生常鵬杰為該論文第一作者，胡玉欣研究員和徐重益研究員為通訊作者。
文章鏈接：
https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koag169/8703656?searchresult=1
磷脂酸PA與生長素信號抑制子IAAs互作調控植物再生的細胞重編程過程
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