叶片是植物的主要光合作用器官。叶片的形态具有丰富的多样性，其形状、大小和叶序的变异反映了植物界广泛的适应性特征。大豆的叶片主要以三出复叶为主，少数栽培大豆品种的复叶会出现多于3片小叶的形态结构，这种小叶数目的变化也会在某种程度上引起大豆的株型变化，对于大豆的农业生产有一定的影响。由于复叶的发育过程较为复杂，大豆小叶的发育机制研究目前尚不完整。

JIPB近日在线发表了中国科学院遗传发育所/崖州湾国家实验室田志喜团队题为“The transcription factor LF1 controls compound leaf development by interacting with GmTCP3 and the GmLFY signaling network”的研究论文。该研究通过对调控大豆复叶小叶发育的重要基因LF1功能研究进一步揭示了大豆复叶小叶数目的调控机理。研究利用全基因组关联分析和遗传图谱基因克隆相结合的方法鉴定了调控大豆小叶数目的关键基因LF1，该基因编码一个AP2转录因子蛋白。LF1在叶原基起始位点、叶原基和小叶起始区域的表达水平较高。通过大豆遗传转化功能验证证实转基因过表达LF1可增加小叶数量（图1）。进一步研究表明，LF1通过与GCC-box顺式作用元件结合实现负性自调控来调控小叶发育。此外，研究发现TEOSINTE-BRANCHED1/CYCLOIDEA/PCF3（GmTCP3）的CRISPR编辑突变体表现出幼叶锯齿状叶缘和复合小叶数量增加的表型。蛋白质相互作用实验证实了LF1能够与GmTCP3相互结合影响大豆小叶数目。同时，LF1还可诱导小叶发育的关键调控因子GmLFY的表达。该研究揭示了LF1是大豆小叶形态建成的核心调控因子，并与GmTCP3和LEAFY（GmLFY）互作来进行大豆小叶数目的调控。以上研究成果对于我们深入了解大豆叶片形态的分子调控机制具有重要意义。

图1 LF1大豆遗传转化基因功能验证

中国科学院遗传与发育生物学研究所科研助理何雪梅（现博士生）、副研究员张敏，崖州湾国家实验室副研究员申妍婷为论文共同第一作者。中国科学院遗传与发育生物学研究所/崖州湾国家实验室田志喜研究员，中国科学院遗传与发育生物学研究所张敏副研究员为论文共同通讯作者。中国科学院遗传与发育生物学研究所刘羽诚研究员，王建林研究员，已毕业博士樊磊，王敏，梁闪，博士后马新，工作人员杨瑞，潘毅，崖州湾国家实验室青年科学家段宗彪，主任科学家周国安，主任科学家刘书林，北京市农林科学院蔬菜研究所王正研究员参与了该研究。该研究得到了农业生物育种国家科技重大专项、泰山学者人才专项、国家重点研发项目、国家自然科学基金项目的资助。