南京农业大学揭示豆科植物绿豆复叶发育的遗传调控机制

来源：园艺研究（ID：hortres）

复叶在不同的植物类群中经历了多次独立的进化，形成了各异的形态和不同的发育模式。Class I KNOTTED-like homeobox (KNOXI)基因和植物复叶发育密切相关，但在豆科inverted repeat-lacking clade (IRLC)分支的植物中（如豌豆、蒺藜苜蓿），LEAFY (LFY)基因取代了KNOXI基因的功能来调控复叶发育。传统观点认为在Non-IRLC豆科植物中，其复叶发育受KNOXI基因的控制，而LFY基因的作用甚微。

近日，南京农业大学生命科学学院沈振国教授研究团队的李信博士在Horticulture Research杂志在线发表了题为Genetic control of compound leaf development in the mungbean (Vigna radiata L.) 的研究论文，报道了豆科植物绿豆复叶发育的遗传调控机制，首次揭示了LFY基因在Non-IRLC豆科植物复叶发育中的重要作用（图1）。

图1 绿豆LFY基因突变体unifoliate leaf 1 (un1)的表型鉴定

研究者通过大规模的突变体库筛选，获得了多个绿豆复叶突变体，发现绿豆LFY基因的功能缺失突变使得三出复叶变为单叶。进一步的遗传分析研究表明，绿豆中存在LFY和KNOXI两条分子途径协同调控复叶发育，一个新鉴定的遗传位点HEL1在偶联LFY和KNOXI这两条途径中起着关键作用（图2）。该研究结果将为解析豆科植物复叶发育的遗传调控网络及分子进化提供新的视角。

图2 绿豆复叶突变体的遗传相互作用分析

https://www.nature.com/articles/s41438-018-0088-0

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