叶片基

自然界中叶片的形状多种多样，仅长宽比的分歧就可以将叶片分为从细长形到卵圆形的分歧叶形。叶片具备三个成长轴，近-远轴、中-边轴和基-顶轴，叶片在这三个轴向上的成长别离决议了叶片的厚度、宽度和长度。此中，近-远轴和中-边轴发育的调控机制相识得较为分明，而基-顶轴偏向的成长是若何被调控的却知之甚少。

中国迷信院遗传与发育生物学研讨所研讨员焦雨铃研讨组恒久致力于叶片形状建成的研讨。近年来，研讨组综合分子学、活体成像和数学建模等办法，出力研讨叶片三维塑形的机制（Qi et al.， 2014 PNAS； Qi et al.， 2017 Nat. Plants；Guan et al.， 2017 Curr. Biol.；Zhou et al.， 2020 JIPB；Du et al.， 2020 Plant J.；Zhao et al.， 2020 Curr. Biol.）。此中，动物激素成长素对叶片的扁平化成长至关紧张。近-远轴通过成长素及其上游旌旗灯号分子在叶片中的差别散布，界定了中-边轴极性的树立，匆匆进了叶片扁平化成长（Qi et al.， 2014 PNAS；Guan et al.， 2017 Curr. Biol.）。在此根底上，课题组进一步研讨了成长素对叶片基-顶轴成长的调控。研讨发现，成长素旌旗灯号转导路径中的两个紧张的转录因子ARF6和ARF8匆匆进茎生叶、萼片等叶性器官在基-顶轴偏向的成长。分子生化的试验标明，ARF6和ARF8通过激活油菜素内脂合成的症结酶基因DWF4的表白匆匆进了油菜素内脂的合成与旌旗灯号转导，完成了对叶性器官基-顶轴成长的调控。上述分子程度的调控影响细胞壁中果胶的修饰和力学属性，下降细胞壁的硬度。数学模拟标明，细胞壁中各向异性组分果胶的塑形加强可能匆匆进各向同性的细胞成长，匆匆使细胞和器官沿基-顶轴偏向进一步成长，添加了叶片长度。该研讨提醒了成长素和油菜素内脂的互相作用对叶片基顶轴成长的多程度的调控机制，也为自然界中叶片的多样形状提供了能够的解释。(100yiyao.com）