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受伤或离体的植物组织长出不定芽或者不定根的过程称之为植物器官从头再生。器官从头再生是植物重要的无性繁殖方式，已广泛运用于农业生产中。自然界中，大多数植物离体器官或组织在一定的条件下都具有形成不定根的能力。生长素是器官从头再生所必需的植物激素，生产中生长素已广泛用于提高植物再生不定根的能力。然而，长期以来生长素促进不定根形成的分子机制一直没有得到充分揭示。我以离体叶片为外植体进行根从头再生实验，发现同源异型基因WUSCHEL RELATED HOMEOBOX11（WOX11）和WOX12是植物不定根形成过程中的关键因子，决定离体器官再生不定根过程中的第一步细胞命运转变。组织培养时，植物内源生长素会迅速产生并聚集到离体器官伤口附近的原形成层，激活WOX11基因表达。深入的分析结果表明，生长素信号途径直接作用于WOX11的启动子，从而完成根从头再生过程中的第一步细胞命运转变，使具有再生潜能的形成层细胞转变为根母细胞。遗传以及分子生化实验进一步证实了WOX11通过直接激活控制侧根不对称分裂的LATERAL ORGANBOUNDARIES DOMAIN16(LBD16)基因起始不定根的形成。我的研究结果还表明，不同植物器官外植体或具有不定根性质的组织形成不定根的过程都必须有WOX11参与，说明WOX11控制细胞命运转变的功能至关重要，同时也说明WOX11参与的这套分子调控机制具有普遍意义。进一步的研究发现，土壤中的主根上的分枝是由侧根和不定根共同组成，而WOX11通过调控不定根起始过程参与到根系建成中。综上所述，我的研究阐明了WOX11在不定根起始过程中的功能，并且对自然条件下的根系统建成提出了新见解。