中国の科学者たちは、アイスバーグレタスがキャベツの頭を形成するのを助ける突然変異を特定しました。それは、7番目の染色体の葉の発達に関与するLsKN1遺伝子へのトランスポゾンの挿入であることが判明しました。どうやら、レタスの栽培化後、約2000年前に葉と頭に分かれる前に現れたようです。国立科学アカデミーのジャーナルProceedingsの記事に記載されているように、この発見は、「氷山」だけでなく、キャベツなどの他の葉野菜でもキャベツの頭がどのように形成されるかを理解するのに役立ちます。しかし、研究の著者は、LsKN1の突然変異がキャベツの頭の形成に必要であるが不十分な条件であることを認めています。
レタス（Lactuca sativa）の播種は、世界で最も人気のある葉物野菜の1つです。ロシアでは、単に「サラダ」と呼ばれることがよくあります。人々は古代エジプトに戻ってレタスを家畜化し、それ以来、葉と頭の2つの主要なグループに分けられる多くの種類のレタスを開発しました（ヘッドレタスの最も有名な種類の1つは「氷山」です）。
中央中国農業大学のHanhuiKuangが率いる研究者チームは、アイスバーグレタスがどのように頭を形成しているかを調べることにしました。このプロセスの根底にある遺伝的メカニズムはかなりよく理解されておらず、これはレタスだけでなく、キャベツ（Brassica oleracea）、カブ（B. rapa）などの他のキャベツ植物にも当てはまります（そのキャベツの品種は北京キャベツとして知られています"）そしてチコリサラダ（Cichoriumendivia）。
「アイスバーグ」の葉とレタス「ロメイン」（キャベツの頭を形成しないさまざまなレタス）の葉を比較すると、著者らは前者が凹状の主静脈を特徴としていることを発見しました。キャベツの頭に集められます。その中のセルの配置は自由であり、軸方向（つまり、シュート軸に向けられている）と軸外（シュート軸に向けられている）の端の間に明らかな違いはありません。それどころか、ローマの品種では、主静脈の向軸端の細胞は、背軸端よりも密に詰まっています。
その後、研究者たちは「氷山」と「ロメイン」サラダを交差させ、第2世代で頭から葉の多いものまでさまざまな形を手に入れました。これは、キャベツの頭を形成する能力が量的形質であることを示しています。著者らは、第2世代から20の頭と葉の標本を選択し、それらのRNAを分離して分析した後、キャベツの頭の発達に関与する遺伝子が4番目（LHL1遺伝子座）と7番目（LHL2遺伝子座）の染色体に局在していることを発見しました。 。
その後の実験は、LHL2の研究を目的としていました。この遺伝子座がヘテロ接合でLHL1がホモ接合であるレタスの標本を選択した後、チームメンバーはそれらを自家受粉し、得られた子孫から577の植物を選択しました。これらの標本の分析により、キャベツの頭の形成に関与する第7染色体上の11個の遺伝子の領域を特定することが可能になりました。それらの中には、トウモロコシKN1タンパク質の相同体をコードし、葉の発達に関連する遺伝子がありました。著者はそれにLsKN1という名前を付けました。彼らは、「氷山」にレタスに欠けているトランスポゾンインサートが含まれていることを発見しました。
キャベツの頭の形成におけるLsKN1の役割を確認するために、研究者らは、LHL1およびLHL2遺伝子座についてホモ接合性の葉標本を基礎として取り、それらに「氷山」に特徴的なLsKN1対立遺伝子を導入しました。その結果、実験植物はキャベツの頭を形成しました。逆に、LsKN1の除去は、LHL2ホモ接合性の頭の標本で葉の多い子孫をもたらしました。
追加の分析のおかげで、著者らは、レタスに存在するトランスポゾンがLsKN1遺伝子の発現を増強することを発見しました（ほとんどの場合、トランスポゾンは逆に遺伝子の働きをブロックするため、これは非常に珍しいことです）。さらに、レタスでは、この遺伝子は常に「氷山」よりも活性が低かった。研究者がレタスのLsKN1の発現を人為的に増加させたとき、得られた植物はキャベツの頭を形成しました。
調査結果を175のレタス遺伝子型の初期の大規模分析に適用すると、研究者は、研究された22の氷山品種すべてに対応する51の遺伝子型が、LsKN1発現を増加させ、トランスポゾン挿入を伴う対立遺伝子を持っていることを発見しました。しかし、残りの遺伝子型のいくつかでは、「頭」対立遺伝子LsKN1が存在する場合でも、その発現は低く、キャベツの頭は形成されません。これは、特定の遺伝子にトランスポゾンが存在することが前提条件であるが、キャベツの頭を形成するための十分条件ではないことを意味します。
氷山に加えて、頭の対立遺伝子はロメインを含むいくつかのレタス栽培品種で報告されています。著者らは、この変種がこの野菜の野生の祖先から受け継がれたものであるかどうかを調べることにしました。これを行うために、彼らは野生のレタス種（L. serriola、L。saligna、L。virosaを含む）の451の標本を調べました。 LsKN1でそれらのいずれのトランスポゾンも見つかりませんでした。これは、家畜化された後、約2000年前に葉と頭が分岐する前に、シードレタスのゲノムに組み込まれたことを意味します。
どうやら、LsKN1の「頭」の形は多くの遺伝子に影響を及ぼし、葉の主静脈の形質転換を引き起こします。研究者たちは、それらの1つであるLsAS1遺伝子をなんとか特定しました。これは、葉の内部の組織の配置に関与しています。 LsKN1の過剰発現はその働きを抑制し、キャベツの頭の形成に寄与します。
著者らは、「氷山」の近くでのキャベツの頭の形成の全体像を作成するにはまだほど遠いことを認めています。特に、彼らはまだLHL1遺伝子座の役割、およびLsKN1の相同体であり主に分裂組織の形成に関与するLsKN2遺伝子の役割を研究していませんが、過剰発現するとキャベツの頭を形成することもあります。しかし、この作業は、レタスやキャベツなど、人気のある葉物野菜がいくつ生まれたかを理解するための重要なステップです。
レタスは地球上だけでなく育つことができます。 ISSで実施された実験では、この野菜は宇宙でもよく育ち、その有益な特性を失わないことが示されています。これは、将来、宇宙で育てられた緑が、新鮮な製品で宇宙飛行士の食事を多様化するのに役立つだけでなく、非常に健康的な食品になることを意味します。
