叶片是植物进行光合作用的主要器官,叶片的形状和大小直接影响植物的经济和观赏价值。植物叶缘的形态受很多因子的调控,其中CUC2、MIR164、PIN1和生长素在叶缘锯齿发育的调控过程中发挥重要作用。EMBRYONIC FLOWER 2(EMF2)、VERNALIZATION 2(VRN2)、CLURLY LEAF(CLF)和 SWINGER(SWN)是多梳蛋白家族Polycomb Repressive Complex 2(PRC2)的重要组分。本研究以拟南芥为实验材料,探究表观遗传调节因子PcG(Polycomb Group)在调控叶缘锯齿发育中的功能,以及CUC2的异位表达在叶片细胞分裂中的作用。主要实验内容和结果如下:1通过对拟南芥PcG突变体clf-28 swn-7 CLF::CLF-GR(简称iCLF)叶锯齿程度的分析可知,iCLF的叶锯齿程度大于野生型Col-0。实时定量结果显示iCLF中CUC2、CUC3、MIR164B和MIR164C的表达水平明显升高。通过测量和分析野生型和emf2-10 vrn2-1(简称ev)中CUC2::Venus荧光信号的强度得出结论,CUC2在叶片发育早期的叶凹陷处表达,并且在ev中CUC2的表达水平明显高于野生型La-0中。2染色质免疫沉淀结果显示,PcG蛋白的组分CLF可以和CUC2结合,并且在iCLF和ev中,CUC2位点上的H3K27me3水平明显降低,说明CUC2是PcG的靶基因。在PcG突变体iCLF和ev中引入CUC2突变会导致叶锯齿的减小或消失,表明PcG通过和CUC2结合,并在CUC2位点上引入H3K27me3标记参与叶缘锯齿发育的调控过程。3拟南芥PcG突变体iCLF和ev的叶面积和宽度明显小于野生型,通过对叶片细胞数量和大小的分析可知,叶宽度的减小与细胞数量相关,细胞的大小不发生变化。4在持续DEX诱导的35S::CUC2-GR中,叶片的宽度、愈伤组织的重量和根尖细胞的分裂数量较未诱导的植株明显减少,且叶片宽度的减小与细胞数量相关,细胞大小不发生变化。实时定量结果显示,在持续诱导的35S::CUC2-GR中,细胞分裂有关基因KN的表达水平下降,表明CUC2的异位表达可以抑制细胞分裂。