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    菠菜看起來一點也不像歐芹，羅勒與百里香也沒有相似之處。每種植物都具有一種獨特的葉片形狀，即使相同科的植物葉片形狀也有差異。關(guān)于“葉片會是什么形狀”的信息被儲存在DNA中。根據(jù)德國MaxPlanck植物育種研究所的研究人員稱，碎米薺的全裂葉形狀歸因于一個獨特的基因。這個同源框基因能夠抑制小裂葉之間的細胞增殖和生長，使它們相互分離。擬南芥沒有這個基因，因此，它的葉片不是全裂葉，而是簡單完整的葉片形狀。這項研究成果，發(fā)表在2014年2月14日的《科學(xué)》雜志上。

    MaxPlanck植物育種研究所的MiltosTsiantis及其同事，在比較十字花科兩種植物時發(fā)現(xiàn)了這個新基因，這兩種植物分別是：碎米薺，具有小葉組成的全裂葉；擬南芥，具有簡單的倒卵形或匙形葉片。研究人員發(fā)現(xiàn)，RCO基因可使碎米薺的葉片形狀更加復(fù)雜。擬南芥缺乏這個基因，因而也就缺乏小裂葉。RCO僅活躍在生長的葉片中。RCO能夠確保在小裂葉形成位置之間的葉緣區(qū)域中，細胞增殖和生長是受阻的。Tsiantis解釋說：“因為擬南芥葉片的生長并不受RCO基因抑制，因此葉片形狀是簡單和完整的。如果我們沒有對比這兩種植物，那么我們永遠不會發(fā)現(xiàn)這種差異，因為很難在這個基因不存在的地方找到它。”

    通過碎米薺中的一個突變，科學(xué)家們首次確定了RCO基因。當缺乏功能性RCO基因時，碎米薺再也不能產(chǎn)生小裂葉。RCO基因?qū)儆谝粋€基因簇（3個基因組成），它通過一個單基因的**，出現(xiàn)在進化過程中。在擬南芥中，這個最初的三重基因簇現(xiàn)在由一個單基因組成。當科學(xué)家們在實驗室中將RCO基因重新轉(zhuǎn)入擬南芥后，其進化被部分地逆轉(zhuǎn)。Tsiantis稱：“擬南芥的簡單圓形葉片發(fā)育為深裂葉。僅通過一個RCO基因的轉(zhuǎn)移，葉片形狀就再次變得復(fù)雜，這表明小裂葉形成的大多數(shù)機制肯定還存在于擬南芥中，并不會隨著RCO基因一同丟失。”

    該研究團隊還更加詳細地研究了RCO序列，發(fā)現(xiàn)它是一個同源框基因。這些基因的功能就像是遺傳開關(guān)，能夠激活或關(guān)閉其它基因?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，RCO功能僅限于葉片形狀；它并不能決定葉片是否形成。在碎米薺中，RCO基因缺失并不會產(chǎn)生任何其他可見的變化。因此，其效果僅限于對葉緣的生長抑制作用。在這里，RCO并沒有對植物激素生長素產(chǎn)生影響。這種特殊性使RCO相比較迄今確定的其他基因，更可能是葉片形狀進化的驅(qū)動力。Tsiantis及其同事計劃在未來幾個月內(nèi)解碼這個基因的具體功能。

    科學(xué)家們還研究了含RCO的基因簇中另外兩個基因，這兩個基因通過一個前體基因的**，出現(xiàn)在進化過程中。他們想查明，RCO促進葉片復(fù)雜性的新功能是如何出現(xiàn)的。顯然，主要功能差異在于基因的控制區(qū)，而非蛋白序列?？刂茀^(qū)決定著相關(guān)基因何時及如何被讀取。如果其它兩個基因中的一個受到RCO控制區(qū)的影響，擬南芥就會形成復(fù)雜的葉片形狀。因此，碎米薺的全裂葉主要歸因于RCO基因的控制區(qū)。