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植物发育过程包括器官的形态发生和形态建成，涉及细胞和组织极性建立、细胞分裂和分化、时期转换和激素应答等生理过程，受一批重要基因或遗传因子的调控。叶球是蔬菜作物中一类重要的产品器官，叶球内的卷曲叶失去了光合作用和碳素同化的功能，转而具备了营养储藏的功能。在生理上，大白菜叶球的形成受源库关系和碳/氮比的转换所影响。但是，叶球形成的原因和关键调控因子仍不是很清楚。本项研究以大白菜（Brassica rapa ssp.pekinensis）为对象探索叶球形成的遗传机制。 大白菜的营养生长分为幼苗期、莲座期、包心期和结球期四个时期。我们实验室通过对大白菜包心叶和莲座叶的差异杂交曾经得到了差异表达的基因，命名为BcpLH（Brassica rapa ssp.pekinensis LEAFY HEAD）。后来，人们在拟南芥中发现了与BcpLH同源的HYL1。HYL1作为miRNA加工复合体中的蛋白，通过调控miRNA和靶基因的累积影响了拟南芥的生长发育。序列比对的结果显示，在大白菜中存在两个HYL1的同源基因BcpLH和BcpLH2，其长度只有HYL1的二分之一。将BcpLH和BcpLH2分别转入拟南芥HYL1的缺失突变体hyl1内均能回复hyl1的突变表型，说明BcpLH和BcpLH2同HYL1一样参与了miRNA的生物合成。与HYL1定位在细胞核中不同，BcpLH不仅定位于细胞核中，同时也有定位细胞质。RNA-EMSA和pri-miRNA的体外剪切实验显示，BcpLH直接结合并参与了pri-miRNA的剪切。 为了探究BcpLH对大白菜生长发育过程的影响，我们在大白菜中过表达反义BcpLH和外源HYL1。在反义BcpLH的转基因植株中，miR156累积量下降，但miR319a累积量上升，其叶上卷的时间比野生型显著提前，导致包心和结球时间提早，叶球从圆形转换成柱形或锥形。结果表明，BcpLH调控了大白菜叶球的形状和结球时间。在外源HYL1的转基因植株中，BcpLH蛋白的含量未明显变化，但miR156和miR319a的累积量均下降，包心时间推迟，不结球或结球时间显著推迟。我们推测，miR156和miR319a之间在调控结球时间和叶球形状的过程中有交互作用。 对大白菜miR156过表达转基因系eMIR156和miR319a过表达转基因系eMIR319a的进一步分析发现，大白菜中miR319a过量积累还引起miR156靶基因BrpSPL9-2表达量的上调，使结球时间提前;miR156过量积累还使miR319a的累积量下降。为了探索miR156和miR319a以及它们的靶基因之间可能的交互作用，我们构建了eMIR156和eMIR319a的双转基因株系。在双转基因系中，miR319a的累积量低于eMIR319a植株，叶球的形状介乎于eMIR319a植株和野生型之间;另一方面，BrpSPL9-2的表达水平高于eMIR156植株，结球时间比eMIR156植株早。由此说明，miR156/SPL和miR319/TCP通路之间的交互作用影响叶球的形成过程。 综上所述，我们证明了BcpLH在大白菜miRNA的生物合成中发挥重要作用;BcpLH通过miR156和miR319a调控叶球的形状和结球时间;两种miRNAs通路之间的交互作用影响叶球的形成。这些研究成果为进一步研究叶球形成的遗传机制，在分子育种中改良叶球等产品器官提供了良好的工作基础。