全新形态性状（Morphological novelties）的起源是进化生物学研究的热点之一。茄科酸浆属（Physalis）植物具有全新花后结构——“中国灯笼”或膨大花萼症状（ICS,inflated calyx syndrome），它花萼随着浆果的生长发育而迅速膨大的结果。该创新性状是如何起源和发育的呢？贺超英研究组前期工作紧密围绕这一科学问题，在“中国灯笼”这一全新结构的进化及激素和遗传调控等方面进行了一系列深入研究, 并发现“中国灯笼”的发育受到授精信号和植物激素的调控，它在茄科的进化与MADS-box基因MPF2 在花器官中的异位表达和分子进化密切相关。然而，该创新结构的器官身份决定过程等尚不清楚。

实验室贺超英研究组最近发现毛酸浆euAP1 MADS-box基因MPF3 和MPF2 以及它们蛋白产物间的相互作用对“中国灯笼”的进化发育起重要作用。MPF3与MPF2和一些花部器官特异表达的MADS-domain蛋白互作，并选择性地结合于MPF2 启动子中的CArG-box，调控MPF2 在花部器官中的表达。当MPF3 下调后，花萼增大并叶化，但“中国灯笼”变小；同时，花粉中的淀粉积累受阻，MPF2 的表达在花萼和雄蕊中显著升高。MPF2 单基因下调后，花萼身份不变，“中国灯笼”也变小，花粉成熟严重受阻，MPF3 的表达则不受影响。当MPF2 和MPF3 双降低后，可以产生形态正常的花萼和变小的“中国灯笼”，成熟花粉的比例明显提高，但仍约有30%的花粉不能成熟。因此，MPF3通过与MPF2蛋白的互作和对MPF2 基因的遗传互作（抑制）来决定花萼身份、大小和雄性育性。此外，MPF2和MPF3可以强烈激活PFINV4 基因，它的直系同源基因在水稻等植物中编码糖分解转运途径中的关键酶。在进化过程中MPF3受到正选择，序列的歧化改变了其结合DNA和蛋白质的特异性，进而获得全新的目标基因和互作蛋白，从而使其获得了在“中国灯笼”发育和雄性育性决定中的新功能。以上研究结果进一步完善了对酸浆属“中国灯笼”进化发育分子机制和调控网络的认识，并为被子植物中euAP1基因的功能进化提供了新的证据。

该研究结果已于2013年6月21日在线发表在The Plant Cell（Zhao et al. 2013, doi: 10.1105/tpc.113.111757）上，博士研究生赵婧和博士后田颖为该研究论文的并列第一作者。该研究得到了中国科学院人才计划、国家自然科学基金委等项目资助。