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    菠菜看起來(lái)一點(diǎn)也不像歐芹，羅勒與百里香也沒(méi)有相似之處。每種植物都具有一種獨特的葉片形狀，即使相同科的植物葉片形狀也有差異。關(guān)于“葉片會(huì )是什么形狀”的信息被儲存在DNA中。根據德國MaxPlanck植物育種研究所的研究人員稱(chēng)，碎米薺的全裂葉形狀歸因于一個(gè)獨特的基因。這個(gè)同源框基因能夠抑制小裂葉之間的細胞增殖和生長(cháng)，使它們相互分離。擬南芥沒(méi)有這個(gè)基因，因此，它的葉片不是全裂葉，而是簡(jiǎn)單完整的葉片形狀。這項研究成果，發(fā)表在2014年2月14日的《科學(xué)》雜志上。

    MaxPlanck植物育種研究所的MiltosTsiantis及其同事，在比較十字花科兩種植物時(shí)發(fā)現了這個(gè)新基因，這兩種植物分別是：碎米薺，具有小葉組成的全裂葉；擬南芥，具有簡(jiǎn)單的倒卵形或匙形葉片。研究人員發(fā)現，RCO基因可使碎米薺的葉片形狀更加復雜。擬南芥缺乏這個(gè)基因，因而也就缺乏小裂葉。RCO僅活躍在生長(cháng)的葉片中。RCO能夠確保在小裂葉形成位置之間的葉緣區域中，細胞增殖和生長(cháng)是受阻的。Tsiantis解釋說(shuō)：“因為擬南芥葉片的生長(cháng)并不受RCO基因抑制，因此葉片形狀是簡(jiǎn)單和完整的。如果我們沒(méi)有對比這兩種植物，那么我們永遠不會(huì )發(fā)現這種差異，因為很難在這個(gè)基因不存在的地方找到它。”

    通過(guò)碎米薺中的一個(gè)突變，科學(xué)家們首次確定了RCO基因。當缺乏功能性RCO基因時(shí)，碎米薺再也不能產(chǎn)生小裂葉。RCO基因屬于一個(gè)基因簇（3個(gè)基因組成），它通過(guò)一個(gè)單基因的**，出現在進(jìn)化過(guò)程中。在擬南芥中，這個(gè)最初的三重基因簇現在由一個(gè)單基因組成。當科學(xué)家們在實(shí)驗室中將RCO基因重新轉入擬南芥后，其進(jìn)化被部分地逆轉。Tsiantis稱(chēng)：“擬南芥的簡(jiǎn)單圓形葉片發(fā)育為深裂葉。僅通過(guò)一個(gè)RCO基因的轉移，葉片形狀就再次變得復雜，這表明小裂葉形成的大多數機制肯定還存在于擬南芥中，并不會(huì )隨著(zhù)RCO基因一同丟失。”

    該研究團隊還更加詳細地研究了RCO序列，發(fā)現它是一個(gè)同源框基因。這些基因的功能就像是遺傳開(kāi)關(guān)，能夠激活或關(guān)閉其它基因。科學(xué)家們還發(fā)現，RCO功能僅限于葉片形狀；它并不能決定葉片是否形成。在碎米薺中，RCO基因缺失并不會(huì )產(chǎn)生任何其他可見(jiàn)的變化。因此，其效果僅限于對葉緣的生長(cháng)抑制作用。在這里，RCO并沒(méi)有對植物激素生長(cháng)素產(chǎn)生影響。這種特殊性使RCO相比較迄今確定的其他基因，更可能是葉片形狀進(jìn)化的驅動(dòng)力。Tsiantis及其同事計劃在未來(lái)幾個(gè)月內解碼這個(gè)基因的具體功能。

    科學(xué)家們還研究了含RCO的基因簇中另外兩個(gè)基因，這兩個(gè)基因通過(guò)一個(gè)前體基因的**，出現在進(jìn)化過(guò)程中。他們想查明，RCO促進(jìn)葉片復雜性的新功能是如何出現的。顯然，主要功能差異在于基因的控制區，而非蛋白序列。控制區決定著(zhù)相關(guān)基因何時(shí)及如何被讀取。如果其它兩個(gè)基因中的一個(gè)受到RCO控制區的影響，擬南芥就會(huì )形成復雜的葉片形狀。因此，碎米薺的全裂葉主要歸因于RCO基因的控制區。