哲學(xué)家萊布尼茨說，世界上沒有兩片完全相同的樹葉。植物的葉片形狀千變?nèi)f化，有披針形、矛形、腎形、菱形、箭頭形、卵形、圓形、勺形、心形、淚珠形、鐮刀形等等。幾個(gè)世紀(jì)以來，植物葉片的極大多樣性引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。

　　除了種間差異和種內(nèi)個(gè)體差異以外，同一株植物不同年齡的葉片形態(tài)也不盡相同，這個(gè)現(xiàn)象稱為heteroblasty。在擬南芥（Arabidopsis thaliana）的成長(zhǎng)過程中，幼年葉片邊緣的鋸齒在成年后會(huì)增多。這種現(xiàn)象也存在于葉片更復(fù)雜的物種之中，比如擬南芥的親戚碎米薺Cardamine hirsute。

　　雖然人們?cè)絹碓搅私庥绊懭~片復(fù)雜程度的遺傳學(xué)機(jī)制，卻并不清楚單株植物上發(fā)生的年齡相關(guān)改變。為此，中科院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所和馬普發(fā)育生物學(xué)研究所的科學(xué)家們進(jìn)行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)，保守的miRNA能夠通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子，在年齡增長(zhǎng)的過程中提高葉片的復(fù)雜性。這一成果發(fā)表在近期的Current Biology雜志上，文章的通訊作者是植物生理生態(tài)研究所的王佳偉研究員和馬普發(fā)育生物學(xué)研究所的Detlef Weigel。

　　在植物的生長(zhǎng)發(fā)育中，miRNA發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用，是基因表達(dá)調(diào)控的一種重要形式。miR156是目前唯一已知的年齡分子標(biāo)記，它的表達(dá)量隨著植物年齡的增長(zhǎng)而逐漸減少。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，在幼嫩的葉子中，miR319靶標(biāo)TCP轉(zhuǎn)錄因子，干擾依賴或不依賴miR164的CUC蛋白，抑制擬南芥葉片邊緣的鋸齒形成。

　　隨著植物年齡的增長(zhǎng)，受miR156調(diào)控的SPL逐漸累積，令TCP-CUC互作越來越不穩(wěn)定。結(jié)果是CUC蛋白復(fù)合體發(fā)生年齡依賴性的活化，逐漸提高葉片的復(fù)雜性。

　　這項(xiàng)研究揭示了葉片隨年齡增長(zhǎng)發(fā)生形態(tài)改變的分子基礎(chǔ)。研究表明，miRNA靶標(biāo)的轉(zhuǎn)錄因子互作是這個(gè)調(diào)控回路的核心。

　　作者簡(jiǎn)介：

　　王佳偉 研究員 中科院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所

　　1995-1999，上海交通大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，學(xué)士；1999-2005，中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所，博士；2005-2011，Max Planck Institute for Developmental Biology，博士后；2011-，中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所，研究員

　　研究方向：植物小分子RNA與年齡