Heterofylly, de plasticiteit van bladvorm als reactie op omgevingscondities, komt voor in waterplanten en amfibische planten waar het bladvorm, gasuitwisseling en fotosynthese moduleert, wat een goed model vormt voor plantacclimatisering aan de omgeving.

Hoewel heterofylie algemeen werd gezien in de natuur, zijn er nog geen transgene onderzoeken uitgevoerd en is het moleculaire mechanisme ervan grotendeels onbekend. Hygrophila difformis (Acanthaceae) is onlangs gefuseerd als een plantenmodel voor de studie van heterophylly vanwege zijn typische fenotypische plasticiteit voor verschillende ecologische factoren, maar de mechanismen waren niet geïdentificeerd.

In een studie gepubliceerd in Plant Physiology , leverde een onderzoeksteam onder leiding van prof. Hou Hongwei van het Instituut voor Hydrobiologie (IHB) van de Chinese Academie van Wetenschappen genetisch bewijs over het moleculaire mechanisme van heterophylly in Hygrophila difformis.

De onderzoekers hebben eerst het Knotted1-Like Homeobox-familiegen Shoot Meristemless (STM) van Hygrophila difformis gekloond en geverifieerd dat de expressie ervan veranderde door omgevingsfactoren.

Ze voerden ectopische overexpressie van HdSTM uit in Arabidopsis thaliana en ontdekten dat transgene planten de bladcomplexiteit verhoogden.

Bovendien brachten de onderzoekers HdSTM tot overexpressie in Hygrophila difformis en ontdekten dat transgene planten snelle bladvariaties in onderdompeling veroorzaakten, terwijl knockdown van HdSTM leidde tot verstoorde bladontwikkeling en verzwakte heterophylly.

De onderzoekers ontdekten verder het expressiepatroon van Cup-Shaped Cotyledon3 (CUC3) in Hygrophila difformis en ontdekten dat HdCUC3 hetzelfde spatiotemporele expressiepatroon had als HdSTM. Biochemische analyse onthulde een fysieke interactie tussen HdSTM en HdCUC3.

Deze studie leverde het genetische bewijs dat HdSTM betrokken is bij het reguleren van heterophylly in Hygrophila difformis, en onthulde een fundamenteel aspect van bladvormcontrole dat is gecoöpteerd om de plant te laten acclimatiseren aan de omgeving. + Verder verkennen

Transcriptoomanalyse onthult het regulerende mechanisme waarmee MdWOX11 de vorming van scheuten in appels onderdrukt