近日，华南农业大学农学院教授葛良法团队首次从遗传学层面证实蓝光受体“向光素”调控豆科植物叶片运动的假说，研究揭示了蒺藜苜蓿复叶精准运动的机制。相关成果在线发表于《植物、细胞与环境》（Plant，Cell and Environment）。
植物叶片通常通过叶柄缓慢转动应对环境变化，而豆科植物演化出独特的运动器官——叶枕，能迅速改变小叶方向以最大化光照吸收。早在2005年，有学者提出向光素可能是调控豆科叶片蓝光运动的关键，但缺乏遗传证据。此次，葛良法团队利用突变体“back-bent leaf（bbl）”深入剖析了该机制。
该研究发现，bbl突变体在蓝光下叶片过度展开。由于钾离子和氢离子的失衡，bbl突变体叶枕近轴端细胞异常膨胀。基因定位发现， BBL定位在第8号染色体上，其编码的蛋白为拟南芥PHOT2的同源蓝光受体MtPHOT2。表达分析表明，BBL/MtPHOT2在叶枕中高表达，叶枕表皮细胞，薄壁细胞及维管束中都检测到了其强烈的表达信号。在蓝光激发下，BBL/MtPHOT2由质膜转移至高尔基体。生理学的研究表明，BBL/MtPHOT2通过调控离子通道活性调节叶枕细胞的膨压，从而控制叶片角度。
该研究在遗传上证实了蓝光对豆科植物叶片运动的调控作用，为大豆等豆科作物的光响应性状育种提供了理论基础。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/pce.70025
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