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植物发育:有限花序形成阐明

【摘要】:矮牵牛的聚伞花序是顶端开花的有限花序,花序发育中,顶端分生组织形成两个分生组织区域,顶端的一个发育形成花分生组织,侧生的一个保持花序分生组织特性,以后重复这样的分化过程。Rebocho等人通过EVG、DOT、ALF、EXP、HER、TER等几个基因在矮牵牛花序形成中的相互作用的研究结果的分析,提出了矮牵牛的聚伞花序形成的分子决定模型:有一个未知的可动因子X在侧生花序分生组织合成,抑制DOT在IM和FM的表达。

矮牵牛的聚伞花序是顶端开花的有限花序,花序发育中,顶端分生组织形成两个分生组织区域,顶端的一个发育形成花分生组织,侧生的一个保持花序分生组织特性,以后重复这样的分化过程。花分生组织FM(floral meristem)的特性由ABERRANT LEAF AND FLOWER(ALF)(LFY类似基因)和DOUBLE TOP(DOT)(UFO类似基因)共同决定。ALF不影响分生组织特性,在侧生花序分生组织不需要被抑制。DOT的普遍表达抑制侧生花序分生组织特性,形成单生花,因此在侧生花序起始中的表达受到控制(Rebocho et al.,2008)。

WOX类型的EVERGREEN(EVG)基因在侧生花序分生组织(IM,inflorescence meristem)特异表达,决定侧生花序分生组织的形成,通过控制DOT基因的表达间接决定顶端花的形成。野生型矮牵牛中EVG基因只在花序分生组织中表达,突变体中决定分生组织特性的TER(WUS类似基因)在茎顶端分生组织形成多个分生中心,被两到四个花序托叶包围,表型有单花或异常的聚合多花。因此EVG基因影响分生组织的分化方向。EVG基因的突变造成DOT基因的不表达,但EVG基因的表达和DOT基因的表达在时间和空间上分离,因此EVG基因对DOT表达的控制是间接的。EVG基因从两方面控制DOT基因的表达:①DOT在顶端花分生组织(FM)的表达完全依赖EVG在侧生花序分生组织(IM,inflorescence meristem)的表达。②干扰侧生花序分生组织(IM)起始或特性的突变完全抑制这种DOT对EVG的依赖(Rebocho et al.,2008)。(www.chuimin.cn)

extrapetals(exp)突变和hermit(her)突变都使聚伞花序转变形成单个花。Rebocho等人通过EVG、DOT、ALF、EXP、HER、TER等几个基因在矮牵牛花序形成中的相互作用的研究结果的分析,提出了矮牵牛的聚伞花序形成的分子决定模型:有一个未知的可动因子X在侧生花序分生组织(IM)合成,抑制DOT在IM和FM的表达。EVG通过促进侧生花序分生组织(IM)的繁殖和与FM的分离间接干扰未知因子在FM中对DOT的抑制,使DOT在FM表达,促进花的形成。在exp和her突变体中,侧生花序分生组织(IM)的发育被抑制,从而不需要EVG对DOT的抑制(Rebocho et al.,2008)。