2025年1月27日，中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)陳江華研究員團隊在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，闡述大豆復葉發(fā)育過程中，GmLFYa和GmLFYb功能冗余的調控復葉原基的分生活性，從而促進大豆三出復葉模式的建成。

豆科是以莢果為共同特征的一個大類群，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)紛繁的復雜性。豆科同樣具有重要的經濟意義，它是人類食品中淀粉、蛋白質、油和蔬菜的重要來源之一。大豆是豆科中最重要的糧油經濟作物。深入理解大豆的形態(tài)建成過程對于大豆的株型改造和優(yōu)化具有潛在的應用價值。

為了理解大豆的形態(tài)發(fā)生過程，研究人員以大豆的復葉為研究對象，深入分析了大豆三出復葉發(fā)育過程，并確定了大豆三出復葉發(fā)育的關鍵早期形態(tài)學標志。研究發(fā)現(xiàn)，大豆基因組中LFY同源基因存在兩個拷貝，分別為GmLFYa和GmLFYb，它們在早期葉原基中均有強烈的表達信號。通過對這兩個基因的功能缺失突變體進行表型分析，研究表明，這兩個基因在維持大豆復葉原基的分生活性方面具有功能冗余性，并且它們還協(xié)同調控大豆的花發(fā)育過程。該研究揭示了LFY基因在豆科復葉發(fā)育過程中調控復葉分生活性的關鍵作用，同時也強調了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和幫助。該研究得到了國家自然科學基金聯(lián)合基金重點項目和面上項目支持。

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

圖2 GmLFYs調控大豆葉和花發(fā)育的模型

本文作者：王東法、陳江華

責任編輯：張維靜