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　　植物為更高效的適應(yīng)環(huán)境進(jìn)化出了多種運(yùn)動(dòng)形式。豆科植物葉片或葉柄基部的葉枕介導(dǎo)葉片運(yùn)動(dòng)，其生理基礎(chǔ)是葉枕細(xì)胞通過(guò)調(diào)控運(yùn)動(dòng)細(xì)胞滲透壓，導(dǎo)致葉枕兩側(cè)運(yùn)動(dòng)細(xì)胞體積的不對(duì)稱(chēng)的改變，從而引起葉片運(yùn)動(dòng)。 

　　近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，對(duì)葉片運(yùn)動(dòng)的研究主要集中在雨樹(shù)、合歡等大型豆科非模式植物為對(duì)象，并取得了一定的生理學(xué)證據(jù)。由于這些研究對(duì)象缺乏公共的基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)、也沒(méi)有遺傳突變體庫(kù)和穩(wěn)定的遺傳轉(zhuǎn)化體系，深入解析葉片運(yùn)動(dòng)的分子遺傳機(jī)制十分困難。近年來(lái)豆科模式植物蒺藜苜蓿在豆科結(jié)瘤共生領(lǐng)域取得了很多重要的進(jìn)展，本研究以蒺藜苜蓿為研究材料，結(jié)合組學(xué)手段來(lái)解析葉枕器官內(nèi)的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及葉枕干細(xì)胞的起始和來(lái)源變得可能。2022年4月18日，版納植物園陳江華研究員團(tuán)隊(duì)與劉長(zhǎng)寧研究員團(tuán)隊(duì)合作在International Journal of Molecular Sciences在線發(fā)表了一篇題為Multidimensional Gene Regulatory Landscape of Motor Organ Pulvinus in the Model LegumeMedicago truncatula的研究論文 

　　本研究通過(guò)對(duì)蒺藜苜蓿野生型葉枕及elp1突變體葉枕對(duì)應(yīng)部位的組織進(jìn)行取材進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組學(xué)比較分析，分析結(jié)果顯示：在葉枕發(fā)育和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中基因表達(dá)和蛋白豐度在多個(gè)生物學(xué)過(guò)程存在極顯著的變化。此外，對(duì)不同葉組織（葉片、葉枕和葉柄）進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組比較分析，為闡明葉枕原基的起始來(lái)源和葉片運(yùn)動(dòng)的信號(hào)通路提供了線索。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：生長(zhǎng)素合成及信號(hào)途徑、細(xì)胞壁合成和光合作用等相關(guān)基因在葉枕發(fā)育中起著重要作用。這為精細(xì)理解核心轉(zhuǎn)錄因子ELP1的功能以及葉運(yùn)動(dòng)的機(jī)制提供了豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)，也為后續(xù)挖掘葉運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵調(diào)控因子以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑提供了重要的候選基因。 

　　版納植物園博士研究生白權(quán)子和楊文靜為文章共同第一作者，陳江華研究員和劉長(zhǎng)寧研究員為共同通訊作者。福建農(nóng)林大學(xué)海峽研究院熊延教授，北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院秦國(guó)臣博士，版納園趙寶林副研究員、賀亮亮副研究員、趙維月博士等也參與了該文章的工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院的項(xiàng)目以及云南省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。  

　　圖1. elp1突變體及A17野生型的轉(zhuǎn)錄組和蛋白組實(shí)驗(yàn)流程圖 

　圖2. 葉枕發(fā)育和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基因調(diào)控示意圖