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两侧对称花型被认为是从辐射对称花型的祖先多次反复独立进化而来，是植物与昆虫协同进化的产物。豆科蝶形花亚科植物的花属于典型的两侧对称花，具有一枚背部花瓣、两枚侧部花瓣和两枚合生在一起的腹部花瓣。这三类花瓣外形和着生的位置各不相同，构成了花型发育的背腹不对称；而侧部和腹部花瓣则具有器官内部不对称性的发育。豆科作物的研究表明，TCP基因决定了花的背腹不对称，而SYMMETRICPETALl(SYPl)等基因决定了花器官内部的不对称，它们之间的相互作用共同决定了两侧对称花型的发育。那么在豆科中是否还存在其它新的因子被招募到花瓣和花型的发育过程中呢?
为了在豆科中寻找更多参与花瓣和两侧对称花型发育的调控因子，我们以豆科模式植物百脉根(Lotusjaponicus)为研究对象，建立了花瓣和花型发育的研究系统。根据野生型花瓣发育的特征，可以将花瓣的发育划分为3个阶段共13个不同时期；同时还观察到三类花瓣表面具有独特的细胞类型。从大规模诱变的百脉根突变体库中，鉴定了多个影响花瓣和花型发育的遗传位点，并初步明确了这些基因的作用。在这些突变体中，我们主要研究了一个腹部花瓣特异缺失，而花瓣背腹属性没有改变的突变体keel lossl(kell)。利用豆科比较基因组学，克隆了KELl基因，它编码了一个具有2个AP2结构域的转录因子，属于AP2亚家族的euAP2分支。mRNA原位杂交和RT-PCR分析都显示，在多个器官中都可以检测到KELl基因的表达，但它在花原基中具有相对特异的表达模式，主要在最外两轮花器官中表达，而且在花原基腹部器官中的表达量相对较强。进一步的遗传分析和基因表达分析都提示，KELl和PROLIFERATING FLORAL ORGANS(PFO)/LjFIM可能通过调控LjAGa和LjWUS的表达，协同参与控制共同原基的发育，并进一步影响两侧对称花型的发育。利用VIGS技术对豌豆中KEL1基因的同源基因PsKEL1以及其它AP2 like基因进行了功能研究，进一步证实了KEL1/PsKEL1在豆科共同原基和两侧对称花型的发育中具有保守的作用。豌豆red bull(reb)突变体也被证明是PsKELl大片段缺失的突变体，它同时也影响了豌豆共同原基和花型的发育。我们的研究结果提示，KEL1/PsKEL1主要参与豆科共同原基的发育，它们通过控制花器官的数目、花器官着生的部位以及花器官的属性来影响豆科两侧对称花型的发育。