植物葉形受環(huán)境調(diào)控產(chǎn)生顯著差異的現(xiàn)象稱(chēng)為“異形葉”，它是研究植物環(huán)境適應(yīng)性的理想模型。先前的研究由于植物材料和轉(zhuǎn)化體系不成熟，無(wú)法采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)準(zhǔn)確驗(yàn)證基因功能，限制了該領(lǐng)域的研究。

　　中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所水生植物生理學(xué)科組發(fā)現(xiàn)水生植物異葉水蓑衣（Hygrophila difformis）的葉形對(duì)環(huán)境因子敏感，水陸生境、濕度、溫度、光照和CO₂等環(huán)境因子能顯著影響該植物的葉形，是研究異形葉的理想模型，并于2017年發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域期刊Plant Cell Reports上。近日，該學(xué)科組的研究人員進(jìn)一步優(yōu)化了異葉水蓑衣的遺傳轉(zhuǎn)化體系，通過(guò)愈傷組織誘導(dǎo)及其與農(nóng)桿菌共培養(yǎng)條件的優(yōu)化，將其穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化效率提高到14%以上。利用該轉(zhuǎn)化體系，他們獲得了細(xì)胞分裂素報(bào)告基因TCS::GUS構(gòu)建的轉(zhuǎn)化株系，結(jié)合外源激素施加和內(nèi)源激素測(cè)定，初步揭示了細(xì)胞分裂素在異葉水蓑衣葉形調(diào)控中的重要作用。

　　該研究結(jié)果近日在線(xiàn)發(fā)布于Plant Cell Reports上，進(jìn)一步說(shuō)明異葉水蓑衣是異形葉研究的模型。水生所博士后李高潔和博士生胡詩(shī)琦為該文的共同第一作者，研究員侯宏偉為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31870384)和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFE0128800)的資助。

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　　A：陸生植株。B：沉水植株。C：陸生葉。D：沉水葉。Bars= 1 cm 。E-H：轉(zhuǎn)入細(xì)胞分裂素報(bào)告基因TCS::GUS構(gòu)建的GUS染色。葉片從幼到老依次從左到右排列。Bars= 1 mm。I-K：細(xì)胞分裂素處理后的葉形特征變化。I：葉片細(xì)碎化指數(shù)（DI）。J：氣孔密度。K：葉脈密度。