2025年1月27日，中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)陳江華研究員團(tuán)隊(duì)在Physiologia Plantarum期刊上發(fā)表了一篇題為Synergistic effects of GmLFYa and GmLFYb on Compound Leaf Development in Soybean的研究論文，闡述大豆復(fù)葉發(fā)育過程中，GmLFYa和GmLFYb功能冗余的調(diào)控復(fù)葉原基的分生活性，從而促進(jìn)大豆三出復(fù)葉模式的建成。

豆科是以莢果為共同特征的一個(gè)大類群，是被子植物的第3大科，約650屬，18000種，廣布于全世界。豆科不僅呈現(xiàn)豐富的物種多樣性，在植株形態(tài)上也呈現(xiàn)紛繁的復(fù)雜性。豆科同樣具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，它是人類食品中淀粉、蛋白質(zhì)、油和蔬菜的重要來源之一。大豆是豆科中最重要的糧油經(jīng)濟(jì)作物。深入理解大豆的形態(tài)建成過程對(duì)于大豆的株型改造和優(yōu)化具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

為了理解大豆的形態(tài)發(fā)生過程，研究人員以大豆的復(fù)葉為研究對(duì)象，深入分析了大豆三出復(fù)葉發(fā)育過程，并確定了大豆三出復(fù)葉發(fā)育的關(guān)鍵早期形態(tài)學(xué)標(biāo)志。研究發(fā)現(xiàn)，大豆基因組中LFY同源基因存在兩個(gè)拷貝，分別為GmLFYa和GmLFYb，它們?cè)谠缙谌~原基中均有強(qiáng)烈的表達(dá)信號(hào)。通過對(duì)這兩個(gè)基因的功能缺失突變體進(jìn)行表型分析，研究表明，這兩個(gè)基因在維持大豆復(fù)葉原基的分生活性方面具有功能冗余性，并且它們還協(xié)同調(diào)控大豆的花發(fā)育過程。該研究揭示了LFY基因在豆科復(fù)葉發(fā)育過程中調(diào)控復(fù)葉分生活性的關(guān)鍵作用，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了LFY同源基因在花發(fā)育過程中的保守性，為LFY基因在豆科形態(tài)建成中的功能提供了新的遺傳證據(jù)和遺傳資源。

版納植物園陳江華研究員、賀亮亮副研究員為共同通訊作者，博士研究生王東法為第一作者。趙寶林副研究員，博士生周璇，周紹禮博士，楊麗玲博士，白權(quán)子博士和趙維月博士為論文的順利開展提供了重要的指導(dǎo)和幫助。該研究得到了國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目和面上項(xiàng)目支持。

圖1 大豆Gmlfya Gmlfyb雙突變體的創(chuàng)制和表型分析

圖2 GmLFYs調(diào)控大豆葉和花發(fā)育的模型

本文作者：王東法、陳江華

責(zé)任編輯：張維靜