扦插是基于离体茎秆或叶片基部再生不定根而实现的，是农业和园艺生产中常用的扩繁技术。当茎秆或叶片离体后，伤口和环境会带来胁迫影响，例如失水、渗透胁迫、活性氧爆发和环境微生物影响等（Plant Commun. 3:100306,2022）。离体的植物器官如何快速响应伤口和胁迫，如何在胁迫环境中完成不定根再生过程，对于这些科学问题的解答将有助于我们提高扦插的成功率。

2025年3月13日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心徐麟研究组于Cell Reports杂志在线发表文章 “JA and ABA signaling pathways converge to protect plant regeneration in stress conditions”，揭示了植物扦插过程中保护不定根再生的抗逆机制。

科研人员利用模式植物拟南芥离体叶片再生不定根（叶扦插）体系（Plant Cell 26:1081–1093,2014），将离体叶片放置于含有不同浓度甘露醇的培养基，模拟渗透胁迫。结果发现，离体叶片能够耐受低程度渗透胁迫（50 mM甘露醇）和中程度渗透胁迫（200 mM甘露醇）再生出不定根；而无法在极端渗透胁迫（400 mM甘露醇）下再生不定根。这说明，存在一套抗逆机制帮助离体叶片抵御低程度和中程度渗透胁迫，并保障不定根的再生能力。

茉莉素（JA）是一种伤口响应激素，在叶片受伤离体后的30分钟内能够迅速积累达到高水平，其含量在叶片离体的2小时后下降（Nat. Plants 5:491–497,2019）；脱落酸（ABA）是一种逆境胁迫响应激素，科研人员发现脱落酸在渗透胁迫下能够不断积累在离体叶片中，协助叶片抵御逆境。在低程度渗透胁迫下，叶片离体后30分钟到2小时内，茉莉素信号通路转录因子基因MYC2和脱落酸信号通路转录因子基因ABI5的表达被调动起来。接着MYC2和ABI5形成蛋白复合体，在2小时左右促进BGLU18的表达。BGLU18能够将ABA-葡萄糖基酯催化为具有生物活性的自由态ABA，提高ABA在叶片中的积累，从而提高离体叶片耐受胁迫的能力。这些研究暗示，茉莉素和脱落酸信号通路协同工作，通过提高离体叶片中ABA的含量保障逆境下不定根的再生过程。

农业和园艺中常用的扦插技术是将叶片或者茎秆直接插入土壤中进行根再生，实际应用过程中往往面临着由伤口和土壤等带来的众多胁迫因素的考验。利用该研究发现的机制，可以对扦插材料先后施加茉莉素和脱落酸，调动其抵御逆境的能力，保障不定根再生过程。通过先后施加茉莉素和脱落酸，科研人员发现杨树扦插的效率明显提高。

万启慧博士为论文第一作者，徐麟研究员为通讯作者。姚瑞枫教授（湖南大学）和赵杨研究员（中国科学院分子植物科学卓越创新中心）也参与了这项研究。研究得到了国家基金委、国家重点研发计划、中国科学院等项目的支持。高通量数据可以通过线上工具查询（http://xulinlab.cemps.ac.cn/）。

论文链接： https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115423

渗透胁迫下的拟南芥叶扦插

 JA和ABA协同保护根再生的分子模型

先后施加JA和ABA可以促进杨树扦插中的根再生