乐鱼复叶形态如何产生？学者揭秘鹰嘴豆叶片分子机制—新闻—科学网

叶片是动物最主要的光互助用器官以及抗病场合。从形态学上，叶片可以分为单叶以及复叶，而最吸惹人留意的就是千姿百态的复叶布局。这些富厚多样的复叶形态是怎样孕育发生的，始终以来都是动物科学家十分存眷的科学问题，此中，这暗地里潜于的份子机制是研究热门之一。

近日，中国科学院西双版纳热带动物园（如下简称“版纳动物园”）热带动物资源可连续哄骗重点试验室陈江华研究组初次以鹰嘴豆为研究对于象，剖析了豆科动物中羽状复叶的小叶原基时空肇始模式调控的份子机制，相干研究揭晓在《天然—通信》。

鹰嘴豆的成熟叶片是典型的一回奇数羽状复叶，具备一个顶小叶以及多对于侧小叶。研究职员起首经由过程扫描电镜剖析了野生型鹰嘴豆初期复叶发育的全历程，明确了侧小叶原基沿复叶原基（CLP）基顶轴标的目的的肇始挨次，是典型的向顶式。随后，以一个60年前就已经报导的多级羽状复叶突变体multi-pinnate leaf1(mpl1)为研究对于象，经由过程构建遗传群体，鉴定到MPL1编码一个C2H2的锌指卵白转录因子。

原位杂交的成果显示，MPL1基因的表达模式与复叶原基分糊口性维持基因CaLFY出现出互补的表达模式。随后经由过程转录组的数据阐发、RNA原位杂交和生化试验注解MPL1经由过程间接按捺CaLFY于叶原基的表达以及漫衍，同时整合激素旌旗灯号通路来配合维持鹰嘴豆的羽状复叶模式建成。于小叶发生历程中，CaLFY于复叶原基顶部的表达量最高，往基部的标的目的表达量依次降低；而MPL1基因于复叶原基的基部的表达量最高,往顶部的标的目的表达量依次降低。

此中，于mpl1突变体中，MPL1基因的功效损失致使小叶原基具备高活性的CaLFY，并是以转化为近似“复叶原基顶部”的布局。研究职员注释，这类转化遵照一个发育梯度的体式格局。详细而言，最基部的小叶原基于肇始后被转化为初期的“顶部”，它具备更强孕育发生新小叶原基的威力；而偏上的小叶原基则于转化为后期的“顶部”，它具备较弱的孕育发生新小叶原基的威力。是以，可以看到mp����APPl1突变体中伞形的、多达3级共40多个小叶组成的多级羽状复叶布局。

该研究展现了一个主要的调控鹰嘴豆羽状复叶模式建成的作用机理，为剖析动物复叶形态建成的份子机制提供了新的线索。同时也为鹰嘴豆的份子育种以及遗传改善提供了主要的理论引导以及基因资源。

版纳动物园以及中国科学技能年夜学结合造就的玻士研究生刘野为论文第一作者，研究员陈江华、副研究员贺亮亮，和美国俄克拉荷马州立年夜学传授Million Tadege为论文配合通信作者。

mpl1-1突变体叶片表型阐发、MPL1基因克隆及其表达模式阐发。版纳动物园供图

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-43975-9

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