菠菜看起來一點(diǎn)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(dú)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(huì)是什么形狀”的信息被儲(chǔ)存在DNA中。根據(jù)德國(guó)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(gè)獨(dú)特的基因。這個(gè)同源框基因能夠抑制小裂葉之間的細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)，使它們相互分離。擬南芥沒有這個(gè)基因，因此，它的葉片不是全裂葉，而是簡(jiǎn)單完整的葉片形狀。這項(xiàng)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(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)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(jiǎn)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(gè)基因，因而也就缺乏小裂葉。RCO僅活躍在生長(zhǎng)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(xì)胞增殖和生長(zhǎng)是受阻的。Tsiantis解釋說：“因?yàn)閿M南芥葉片的生長(zhǎng)并不受RCO基因抑制，因此葉片形狀是簡(jiǎn)單和完整的。如果我們沒有對(duì)比這兩種植物，那么我們永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)現(xiàn)這種差異，因?yàn)楹茈y在這個(gè)基因不存在的地方找到它。”

    通過碎米薺中的一個(gè)突變，科學(xué)家們首次確定了RCO基因。當(dāng)缺乏功能性RCO基因時(shí)，碎米薺再也不能產(chǎn)生小裂葉。RCO基因?qū)儆谝粋€(gè)基因簇（3個(gè)基因組成），它通過一個(gè)單基因的**，出現(xiàn)在進(jìn)化過程中。在擬南芥中，這個(gè)最初的三重基因簇現(xiàn)在由一個(gè)單基因組成。當(dāng)科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中將RCO基因重新轉(zhuǎn)入擬南芥后，其進(jìn)化被部分地逆轉(zhuǎn)。Tsiantis稱：“擬南芥的簡(jiǎn)單圓形葉片發(fā)育為深裂葉。僅通過一個(gè)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(jī)制肯定還存在于擬南芥中，并不會(huì)隨著RCO基因一同丟失。”

    該研究團(tuán)隊(duì)還更加詳細(xì)地研究了RCO序列，發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)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(huì)產(chǎn)生任何其他可見的變化。因此，其效果僅限于對(duì)葉緣的生長(zhǎng)抑制作用。在這里，RCO并沒有對(duì)植物激素生長(zhǎng)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(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力。Tsiantis及其同事計(jì)劃在未來幾個(gè)月內(nèi)解碼這個(gè)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(gè)基因，這兩個(gè)基因通過一個(gè)前體基因的**，出現(xiàn)在進(jìn)化過程中。他們想查明，RCO促進(jìn)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(shí)及如何被讀取。如果其它兩個(gè)基因中的一個(gè)受到RCO控制區(qū)的影響，擬南芥就會(huì)形成復(fù)雜的葉片形狀。因此，碎米薺的全裂葉主要?dú)w因于RCO基因的控制區(qū)。