植物分枝是決定植物株型和作物產(chǎn)量的重要因素。葉片基部葉腋處能夠形成側(cè)生分生組織，并產(chǎn)生側(cè)芽。側(cè)芽可以進(jìn)而發(fā)育成為側(cè)枝。

　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所焦雨鈴研究組的前期研究揭示了側(cè)生分生組織形成的激素調(diào)控（Wang et al., 2014; Han et al., 2014），并初步解析了側(cè)生分生組織形成的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)（Tian et al., 2014）。在此基礎(chǔ)上，焦雨鈴研究組利用離體培養(yǎng)葉原基系統(tǒng)和活體成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)在葉腋?jìng)?cè)生分生組織的前體細(xì)胞持續(xù)表達(dá)STM基因（圖中綠色高亮區(qū)域）。側(cè)生分生組織的形成也依賴于STM的表達(dá)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，隨著葉原基的成熟，STM存在表達(dá)豐度由強(qiáng)變?nèi)踉僮儚?qiáng)的變化。早期的低豐度STM表達(dá)依賴于葉腋低生長素環(huán)境來維持這種低表達(dá)。隨后，體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)HD-Zip III轉(zhuǎn)錄因子家族的REVOLUTA（REV）能直接結(jié)合STM，上調(diào)STM的表達(dá)，從而促進(jìn)側(cè)生分生組織起始。研究還發(fā)現(xiàn)REV對(duì)STM的調(diào)控存在組織特異性，STM位點(diǎn)在不同組織中的組蛋白甲基化修飾差異影響REV對(duì)STM的表達(dá)調(diào)控。綜合以上結(jié)果，焦雨鈴研究組提出了側(cè)芽起始的“兩步調(diào)控”模型（見下圖）。

　　該研究結(jié)果于7月11日發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館-遺傳學(xué)》（PLoS Genetics）雜志(DOI: 10.1371/journal.pgen.1006168)上。焦雨鈴研究組的博士研究生石碧海和助理研究員張翠為該論文的共同第一作者。該研究得到了科技部“973”項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金和植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資助。

側(cè)芽起始的“兩步調(diào)控”模式圖