Роль WOX1 в развитии сложных листьев раскрыта

Транскрипционные факторы семейства WOX, специфичные для растений, играют важную роль в процессах от эмбриогенеза до развития латеральных органов. Известно, что факторы WOX1, относящиеся к современному кладу семейства WOX, регулируют разрастание листовой пластинки по медиолатеральной оси. Однако роль WOX1 в развитии сложных (составных) листьев оставалась неизвестной.

В исследовании, опубликованном в Journal of Experimental Botany, учёные из Сишуанбаньна-Тропического ботанического сада (XTBG) выявили вовлечённость гена SlLAM1 (ортолога WOX1/STF/LAM1) в регуляцию инициации вторичных листочков и, возможно, размера плодов у томата, помимо его роли в расширении листовой пластинки и развитии цветочных органов.

Используя филогенетический анализ и подход обратной генетики, исследователи изучили ген-ортолог WOX1/STF/LAM1, SlLAM1, у модельного вида со сложными листьями — томата (Solanum lycopersicum). Они установили, что он функционирует в контроле как разрастания листа, так и его сложности.

Мутант SlLAM1 с потерей функции демонстрировал меньшее количество и значительно меньший размер вторичных листочков, а также дефекты в разрастании медиолатеральной оси листьев и цветков. Это указывает на то, что SlLAM1 участвует в инициации вторичных листочков у паслёновых, в дополнение к консервативной функции в стимулировании расширения латеральных органов.

Также было обнаружено, что нокдаун SlLAM1 приводил к узким листочкам у линии CR-Sllam1-1, в которой был удалён C-концевой домен и часть среднего домена. При этом линия CR-Sllam1-3, в которой были удалены почти все домены, показала наиболее серьёзные дефекты листьев.

«Таким образом, мы расширили спектр процессов развития, регулируемых генами WOX1 у растений, прокладывая путь для дальнейшего углубления нашего понимания эволюции сложных латеральных органов», — сказал профессор Чэнь Цзянхуа, руководитель исследования.