植物為更高效的適應環境進化出了多種運動形式。豆科植物葉片或葉柄基部的葉枕介導葉片運動，其生理基礎是葉枕細胞通過調控運動細胞滲透壓，導致葉枕兩側運動細胞體積的不對稱的改變，從而引起葉片運動。 

　　近半個世紀以來，對葉片運動的研究主要集中在雨樹、合歡等大型豆科非模式植物為對象，並取得了一定的生理學證據。由於這些研究對象缺乏公共的基因組學和蛋白質組數據、也沒有遺傳突變體庫和穩定的遺傳轉化體係，深入解析葉片運動的分子遺傳機製十分困難。近年來豆科模式植物蒺藜苜蓿在豆科結瘤共生領域取得了很多重要的進展，本研究以蒺藜苜蓿為研究材料，結合組學手段來解析葉枕器官內的分子調控網絡以及葉枕幹細胞的起始和來源變得可能。2022年4月18日，版納植物園陳江華研究員團隊與劉長寧研究員團隊合作在International Journal of Molecular Sciences在線發表了一篇題為Multidimensional Gene Regulatory Landscape of Motor Organ Pulvinus in the Model Legume Medicago truncatula的研究論文 

　　本研究通過對蒺藜苜蓿野生型葉枕及elp1突變體葉枕對應部位的組織進行取材進行轉錄組和蛋白質組學比較分析，分析結果顯示：在葉枕發育和信號轉導過程中基因表達和蛋白豐度在多個生物學過程存在極顯著的變化。此外，對不同葉組織（葉片、葉枕和葉柄）進行轉錄組比較分析，為闡明葉枕原基的起始來源和葉片運動的信號通路提供了線索。進一步實驗結果顯示：生長素合成及信號途徑、細胞壁合成和光合作用等相關基因在葉枕發育中起著重要作用。這為精細理解核心轉錄因子ELP1的功能以及葉運動的機製提供了豐富的數據庫，也為後續挖掘葉運動的關鍵調控因子以及信號轉導途徑提供了重要的候選基因。 

　　版納植物園博士研究生白權子和楊文靜為文章共同第一作者，陳江華研究員和劉長寧研究員為共同通訊作者。福建農林大學海峽研究院熊延教授，北京大學現代農學院秦國臣博士，版納園趙寶林副研究員、賀亮亮副研究員、趙維月博士等也參與了該文章的工作。該研究得到了國家自然科學基金、中國科學院的項目以及雲南省自然科學基金等項目的支持。  

　　圖1. elp1突變體及A17野生型的轉錄組和蛋白組實驗流程圖 

　圖2. 葉枕發育和信號轉導的基因調控示意圖