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花同源异型MADS

花匠小妙招
2025-10-24 18:38

植物学通报Chinese Bulletin of Botany 2007, 24 (1): 314 1, .综述. 花同源异型MA DS-box 基因在被子植物中的功能保守性和多样性崔荣峰, 孟征* 中国科学院植物研究所植物信号转导与代谢组学研究中心, 北京100093 摘要 MA DS- box 基因家族成员作为转录调控因子在被子植物花发育调控中发挥关键作用。本文以模式植物拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 和水稻(Oryza sativa)为例, 综述了近10年来对被子植物(又称有花植物)两大主要类群——核心真双子叶植物和单子叶植物花同源异型MADS-box基因的研究成果, 分析MADS-box基因在被子植物中的功能保守性和多样性, 同时探讨双子叶植物花发育的ABCDE模型在多大程度上适用于单子叶植物。关键词 MA DS-box基因, 被子植物, 基因重复, 保守性和多样性孟征 (2007). 花同源异型MA DS-box 基因在被子植物中的功能保守性和多样性. 植物学通报 24, 3 14 1. 互抑制作用。 1 花发育中的MADS-box基因在随后的10余年间, 人们对这些模式植物以及其它被子植物通常又称为有花植物, 基于分子系统学的观点, 一些被子植物进行了深入的分子和遗传学研究, 结果表它主要包括真双子叶植物和基部被子植物。模式植物明花的发育受多个途径的调控, 并且形成一个复杂的网拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)分别络。在该调控网络中, 一些转录因子或者通过和其它转属于真双子叶植物中的核心真双子叶植物类群和基部被录因子共同作用或者直接结合到靶基因的调控区, 激活子植物中的单子叶植物类群。被子植物从营养生长向或抑制下游基因的表达, 从而调节花的发育(Theissen et 开花的过渡是植物生活周期中的一个关键性的发育转变, al., 1996, 2000; de Folter et al., 2005; Kaufmann et 而与开花相关基因的表达和调控机制是实现这一转变过 al., 2005) 。经典的花发育的A BC模型也在不断地改进程的基础。这一转变过程大致可分为花序分生组织的和完善, 随着控制胚珠发育的D功能基因(Angenent et 形成、花序分生组织分化为花分生组织以及花器官的 al., 1995 ) 和对于花以及花分生组织的形成不可或缺的形成。通过对金鱼草(Antirrhinum maj us)和拟南芥两 E功能基因(Mandel and Yanofsky, 1998; Ditta et al., 种模式植物花同源异型突变体及其相关基因的研究表明, 2 0 04 ) 的发现和确认, A B C 模型最终丰富发展成为花器官的形成受多个基因的控制, 而且它们之间又是彼 ABCDE模型, 花器官发育的充要条件也得到相对全面的此相关联的。在此基础上, Coen 和Meyerowitz(1991) 阐释(T heissen and Saedler, 200 1; Ferrario et al., 提出了花发育的ABC模型, 这是植物发育分子生物学研 2003) 。与此同时, 关于各类功能基因产物相互作用的究领域里程碑式的重大突破, 也为人们打开了一扇通向分子机制的模型也提出很多, 其中最著名的是“四聚体花器官多样性研究的大门。该模型认为控制花器官发模型”(T heissen and Saedler, 200 1) 。该模型认为, 育的基因按功能可以分为三类: A 功能基因、B 功能这些花器官特征基因并不是独立行使功能的, 而是通过基因和C功能基因, 这些基因单独或共同作用控制各形成不同的四聚体, 进而决定花器官的最终