奥古斯特·魏斯曼在19世纪末提出的生殖质理论认为，只有生殖细胞——如动物的精子和卵细胞，或植物的花粉与胚珠相关细胞——能够将遗传信息传递给下一代，体细胞突变则不会进入遗传谱系。该理论在动物研究中得到广泛验证，原因之一在于动物生殖细胞通常在个体发育早期即形成并与体细胞分离。

在植物中，由于生殖器官发育相对较晚，长期以来普遍观点认为生殖系的分离也发生在较晚阶段，即花形成期间。这一时间顺序使得魏斯曼生殖质理论在植物中的适用性受到讨论，并引出体细胞突变是否可能被遗传的问题。

为检验相关理论在植物中的适用性，中国科学院遗传与发育生物学研究所（IGDB）钱文峰博士实验室以拟南芥为模型开展研究。相关成果于3月30日发表在《Current Biology》。

研究团队采用基于动态编辑的谱系追踪系统记录细胞发育轨迹。研究显示，在细胞分裂过程中，碱基编辑器AID作为“写入器”持续在合成的DNA“读取”序列中引入可遗传突变，使谱系信息得以逐步累积。

通过深度测序，研究人员分别鉴定了发生在亲本叶片中的体细胞突变，以及能够传递给后代的生殖系突变，并据此重建连接拟南芥体细胞与生殖细胞的细胞谱系树。

基于谱系树分析，研究团队报告拟南芥存在两种不同的生殖系分离模式：一部分生殖细胞在花序分生组织形成期间分离，属于晚期分离；另一部分则在分枝形成之前即完成分离，属于早期分离。研究认为，这一发现表明拟南芥的生殖系分离时间早于此前普遍认知，并为植物情境下的生殖质理论提供支持。

研究还指出，该工作揭示植物在发育可塑性与后代遗传完整性维护之间的平衡机制，并强调分生组织结构在限制可遗传突变方面的作用，从而加深对植物发育、环境适应与基因组进化的理解。