哲學家萊布尼茨說，世界上沒有兩片完全相同的樹葉。植物的葉片形狀千變萬化，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。幾個世紀以來，植物葉片的極大多樣性引起了學者們的廣泛關注。
除了種間差異和種內個體差異以外，同一株植物不同年齡的葉片形態也不盡相同，這個現象稱為heteroblasty。在擬南芥（Arabidopsis thaliana）的成長過程中，幼年葉片邊緣的鋸齒在成年后會增多。這種現象也存在于葉片更復雜的物種之中，比如擬南芥的親戚碎米薺Cardamine hirsute。
雖然人們越來越了解影響葉片復雜程度的遺傳學機制，卻并不清楚單株植物上發生的年齡相關改變。為此，中科院上海生命科學院植物生理生態研究所和馬普發育生物學研究所的科學家們進行了深入研究。他們發現，保守的miRNA能夠通過調節轉錄因子，在年齡增長的過程中提高葉片的復雜性。這一成果發表在近期的Current Biology雜志上，文章的通訊作者是植物生理生態研究所的王佳偉研究員和馬普發育生物學研究所的Detlef Weigel。
在植物的生長發育中，miRNA發揮著重要的調節作用，是基因表達調控的一種重要形式。miR156是目前唯一已知的年齡分子標記，它的表達量隨著植物年齡的增長而逐漸減少。
研究人員發現，在幼嫩的葉子中，miR319靶標TCP轉錄因子，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，受miR156調控的SPL逐漸累積，令TCP-CUC互作越來越不穩定。結果是CUC蛋白復合體發生年齡依賴性的活化，逐漸提高葉片的復雜性。
這項研究揭示了葉片隨年齡增長發生形態改變的分子基礎。研究表明，miRNA靶標的轉錄因子互作是這個調控回路的核心。
作者簡介：
王佳偉 研究員 中科院上海生命科學院植物生理生態研究所
1995-1999，上海交通大學生命科學與技術學院，學士；1999-2005，中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所，博士；2005-2011，Max Planck Institute for Developmental Biology，博士后；2011-，中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所，研究員
研究方向：植物小分子RNA與年齡
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