日本落叶松增殖种子球果揭示生长停滞可塑性：针叶树生殖-营养转换的新模型

本研究针对针叶树种子球果是否具有类似被子植物的生长停滞可塑性这一科学问题，来自中国的研究团队通过对日本落叶松(Larix kaempferi)异常增殖种子球果的系统研究，发现其能突破典型针叶树球果的确定性发育模式，在种子产生后实现从生殖生长向营养生长的转变。该研究首次证实针叶树球果具有类似拟南芥(Arabidopsis)角果去除诱导的顶端分生组织再激活特性，为研究木本植物生殖-营养相变提供了新模型。

　　

在被子植物如拟南芥(Arabidopsis)中，去除角果(silique)可逆转发育停滞并重新激活花序分生组织，证明受精后的生长停滞是具有可塑性(plasticity)的过程而非终末分化。但这一现象在种子球果通常作为确定性结构终末分化的针叶树中尚未明确。研究团队在辽宁大孤家林场33年生日本落叶松二代种子园中，发现了中央轴萌发营养枝的异常增殖种子球果。

通过对比分析发现，这些增殖球果较正常球果长度增加52%，种子产量更高，种鳞间距更小，且表现出更强的次级生长(secondary growth)。解剖学证据显示，增殖球果顶端分生组织突破典型球果的球形休眠芽结构，形成营养枝。这种从生殖生长向营养生长的转变模式，与拟南芥角果去除诱导的分生组织再激活具有惊人相似性。

研究首次证实针叶树球果具有发育停滞可塑性(PA, proliferative arrest)，其生长停滞是可逆的而非终末性的。这一发现不仅为理解针叶树发育提供了新视角，更建立了研究生殖-营养相变(reproductive-to-vegetative phase transition)的针叶树模型。在进化意义上，该研究揭示了被子植物和裸子植物在发育调控机制上的深层保守性。