Heterofylli, bladformens plasticitet som svar på miljöförhållanden, förekommer i vatten- och amfibieväxter där den modulerar bladform, gasutbyte och fotosyntes, vilket ger en bra modell för växters acklimatisering till miljön.

Även om heterofylli var allmänt sett i naturen, har inga transgena studier utförts ännu och dess molekylära mekanism är i stort sett okänd. Hygrophila difformis (Acanthaceae) har nyligen gått samman som en växtmodell för studiet av heterofylli på grund av dess typiska fenotypiska plasticitet till olika ekologiska faktorer, men mekanismerna hade inte identifierats.

I en studie publicerad i Plant Physiology , ett forskarlag ledd av Prof. Hou Hongwei från Institutet för Hydrobiologi (IHB) vid den kinesiska vetenskapsakademin gav genetiska bevis på den molekylära mekanismen för heterofylli i Hygrophila difformis.

Forskarna klonade först den Knotted1-Like Homeobox-familjen Shoot Meristemless (STM) från Hygrophila difformis och verifierade att dess uttryck förändrades med miljöfaktorer.

De utförde ektopiskt överuttryck av HdSTM i Arabidopsis thaliana och fann att transgena växter ökade bladkomplexiteten.

Dessutom överuttryckte forskarna HdSTM i Hygrophila difformis och fann att transgena växter inducerade snabba bladvariationer i nedsänkning, medan nedslagning av HdSTM ledde till störd bladutveckling och försvagad heterofylli.

Forskarna upptäckte vidare uttrycksmönstret för Cup-Shaped Cotyledon3 (CUC3) i Hygrophila difformis och fann att HdCUC3 hade samma spatiotemporala uttrycksmönster som HdSTM. Biokemisk analys avslöjade en fysisk interaktion mellan HdSTM och HdCUC3.

Denna studie gav det genetiska beviset för att HdSTM är involverad i att reglera heterofylli i Hygrophila difformis, och avslöjade en grundläggande aspekt av kontroll av bladform som är samordnad för att tillåta växtacklimatisering till miljön. + Utforska vidare

Transkriptomanalys avslöjar regleringsmekanismen genom vilken MdWOX11 undertrycker skottbildning i äpplen