bob.com在阅读此文之前，麻烦您点击一下“关注”，既方便您进行讨论和分享，又能给您带来不一样的参与感，感谢您的支持。
叶子的生长受到严格的时间调节。已经确定了几个影响叶片生长的基因bob.com，但对于基因如何调节叶片的有序启动和生长知之甚少。
在这里，我们证明TaKLU/TaCYP78A5有助于叶子从启动到扩展的时间调节机制。TaKLU编码细胞色素P450 CYP78A5，其同系物AtKLU已被描述，其缺失对器官生长有害。
我们的结果表明，TaKLU过表达通过改变叶片起始和扩展的时间来增加叶片大小和生物量。塔克卢-过度表达的植物有更大的叶子和更多的细胞。
进一步的动态观察表明，扩大的小麦叶片经历了更长的展开时间。与AtKLU失活增加叶片数和启动率不同，TaKLU过表达只是通过调整局部叶片的启动时间来平滑叶片启动率的波动，而不影响整体叶片数和启动率。
此外，互补分析表明TaKLU在控制叶片起始和大小方面与AtKLU在功能上是保守的，并且可能涉及生长素积累。我们的研究结果为小麦叶片生长的时间调控机制提供了新的见解。
为了证明TaKLU是否对促进叶片生长有积极作用，两个独立的转基因事件（UBI::TaKLU，包括UBI-1和UBI-4事件）与先前生成的单个拷贝。
事实上， TaKLU的过度表达导致叶片长度、宽度和面积显著增加（p 0.05，n 7），这表明TaKLU的过度表达可以增加小麦的叶片大小。
这是对先前观察结果的补充，即AtKLU功能丧失突变体形成较小的叶子。众所周知，叶片大小的增加可能会影响生物量，因此我们进一步研究了TaKLU活性对生物量的影响。
与 WT相比，TaKLU过表达小麦具有更高的株高和更大的叶子，最终导致其生物量显著增加（p 0.05，n 16）。
先前已证明CYP78As通过促进母体珠被细胞的增殖来调节花和谷粒的生长。然而，缺乏关于叶子大小的类似证据。为了确定TaKLU是否作为促进叶片生长的母体因子，我们研究了不同基因型小麦的叶表皮细胞的特征。
结果表明，过表达TaKLU植物的细长叶片表皮细胞数量多于 WT，细胞大小无显著差异（n 68）, 表明叶片大小的变化是由于细胞数量的增加。
为了深入了解TaKLU调节细胞的机制，我们研究了与细胞壁和细胞周期相关的几个标记基因的表达水平。
我们之前的研究表明，TaKLU通过延长细胞时间来促进晶粒增大。为了探索TaKLU对叶片生长的促进作用是否也受时间调节，我们对小麦中WT 和TaKLU过表达植物的叶片特征进行了动态研究。
动态形态学观察表明，尽管TaKLU过表达植株5号叶的伸长率始终高于WT，但仅在叶片发育后期（5号叶出现后8-10天）才具有统计学显着性差异。
相应地，WT植物第5叶的扩张在出现后8天几乎停止，而TaKLU过表达植物第5叶的扩张在出现10天后仍能维持。
此外，鉴于叶细胞主要发生在叶基部的区，而TaKLU在分生组织中高表达，我们通过研究区的细胞特性来分析TaKLU的促进作用关于细胞时间。
有趣的是，细胞学观察发现， TaKLU过表达叶片的细胞可能比WT的持续时间更长，甚至WT植株的叶片5的区在5叶出现后的第16天基本消失，TaKLU -过表达的叶子仍然存在。
统计数据表明， TaKLU的基础细胞-在小麦中出现16天后，过度表达的叶子更小更圆，纵横比小于 WT，并且与叶子中间的细胞形态不同。这些结果表明TaKLU的过表达延长了小麦叶片中细胞的时间。
鉴于AtKLU功能的丧失导致由于茎尖分生组织周围细胞加速而导致的叶片起始率增加。结合AtKLU和TaKLU在茎尖分生组织中均高表达并影响细胞，我们推测TaKLU也可能参与调控小麦的叶起始和叶数。
因此，进一步了解TaKLU作用的调节关于叶片发育的时间，我们调查了所有叶片在播种期的启动时间。在此之前，我们首先分析了 WT 和转基因植物在播种后 24 小时的种子发芽率，以排除发芽因子对叶片萌生时间的影响。
与klu突变植物具有更快的叶片启动速率和更多叶片不同，WT和TaKLU过表达植物都只有7 片叶子，并且它们在整个生长阶段的平均叶片启动速率没有差异。
然而，TaKLU过表达植物在幼苗早期生长速度慢于WT，然后TaKLU过表达植物的叶片起始时间低于WT。
有趣的是，随着叶片数量的增加，所有基因型植株的叶起始率均呈下降趋势，但TaKLU过表达植株的叶起始率衰减速度比WT慢，即使是TaKLU过表达植株的起始叶率在幼苗后期高于WT。
在整个营养阶段，TaKLU过表达植物似乎减弱了叶片启动时间的波动，导致叶片启动更温和。这些结果表明TaKLU过表达通过调整局部叶片的起始时间来平滑叶片起始的波动，而不是影响苗期叶数和起始率的总体水平。
为了验证TaKLU和AtKLU在调节叶片生长方面是否功能保守，我们构建了一个表达TaKLU 的载体pAtKLU:TaKLU ，该载体由拟南芥中的AtKLU（pAtKLU）启动子驱动，并将pAtKLU:TaKLU载体转化为已经过klu突变体。
确切地说，与 WT 相比，通过转移pAtKLU:TaKLU构建体， klu突变体的叶数增加、叶起始率加快和小叶的表型恢复到正常水平。
此外， pAtKLU:TaKLU；klu和野生型植物的叶片表型在苗期几乎无法区分，这表明小麦TaKLU可以很好地挽救klu突变体的表型。
此外，为了进一步证明TaKLU是否具有调节单子叶植物和双子叶植物叶片大小的保守功能，我们构建了多个具有组成型启动子（35S：CaMV35S启动子）驱动TaKLU在拟南芥中表达的转基因植物（35S:TaKLUbob.com，包括35S- 3、35S-5和35S-6 ) 来研究叶片表型。
与TaKLU过表达小麦的表型相似，TaKLU-与 WT相比，过表达的拟南芥具有相同的叶数和起始率，并形成更大的叶。这些结果表明TaKLU在调节单子叶植物和双子叶植物的叶片生长方面具有保守功能。
KLU依赖于下游的移动生长因子来促进器官生长，但一直缺乏强有力的分子证据将其与已知的生长促进因子联系起来。
考虑到klu突变体显示出顶端优势降低和寿命缩短，并且TaKLU在小麦中的过表达导致顶端优势增强，这些表型是与生长素相关的经典表型。我们推测TaKLU的调节作用对叶片生长的影响可能涉及生长素信号。
为了测试这一点，我们通过使用拟南芥中的生长素反应报告基因DR5:GUS分析了生长素的积累。GUS 信号的强度表明TaKLU过表达叶片中的生长素积累增加，而klu突变体叶片的生长素积累低于 WT。
此外， TaKLU的组成型表达改变了生长素原有的积累模式。生长素最初主要集中在局部区域，如 WT 所示，现在通过组成型表达TaKLU分布在整个叶子中积累。
为了进一步证实异位TaKLU表达是否影响小麦和拟南芥中的生长素途径，我们测试了与生长素代谢和反应相关的三个标记基因的表达水平。
尽管单子叶植物和双子叶植物的叶子在形态和结构上有很大不同，但它们的叶子的生长都是由细胞驱动的，细胞扩张受空间和时间的调节。
AtKLU通过刺激细胞促进器官生长，改变的AtKLU活性可以改变叶片起始和衰老的时间。有趣的是，我们的结果进一步揭示了TaKLU表达增强在动态观察中延长了叶片伸长的时间，这是由细胞时间延长引起的bob.com。
其中，OsPLA1、AtKLU和AtCYP78A7可能是同源基因，据报道作用于叶片的初始和后续生长。它们的共同特征包括在茎尖分生组织的外围表达，影响茎尖分生组织的发育和命运。
例如，pla1由于细胞激活bob.com，植物的茎尖分生组织扩大，从而产生更快的叶片起始速率，最终形成的叶片数量是野生型的两倍。基于表达模式及其突变表型bob.com，PLA1被认为是植物发育的计时员。
同样， AtKLU的失活加速了klu突变体茎尖分生组织的细胞，形成了更大的茎尖分生组织以补偿与 WT 相比叶片起始率的增加，即使是cyp78a5 cyp78a7双突变体也经常死于具有多余的胚胎子叶原始。
结合TaKLU在幼嫩组织和茎尖分生组织中的表达，我们的工作进一步支持了叶片生长时间调节的这种功能，表明TaKLU过表达导致叶片起始率的平滑波动和叶片生长的延长。