植物开花时期的分子控制

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1、第29卷第6期湖南农业大学学报(自然科学版)Vol.29No.62003年12月JournalofHunanAgriculturalUniversity(NaturalSciences)Dec.2003文章编号:1007-1032(2003)06-0523-06植物开花时期的分子控制张学文,洪亚辉,赵燕(湖南农业大学生物技术系,湖南长沙410128)摘要:近年来关于植物开花时期的分子控制研究取得了显著进展.多种参与开花转化的关键基因得以分离和研究,按其相互作用可以划分为四条途径,这四条途径的相应基因组成响应外源信号和协同自身发育状况的通路,共同对开花时期进行控制.关键词:开花时期;分子控制

2、;基因中图分类号:Q946文献标识码:AMolecularControlofFloweringTimeofPlantZHANGXue-wen,HONGYa-hui,ZHAOYan(DepartmentofBiotechnology,HNAU,Changsha410128,PRC)Abstract:Outstandingprogresshasbeenachievedinrecentlyyearsinmolecularcontrolresearchonfloweringtime.Severalkeygenesareisolatedandpinpointlystudied.Therearefour

3、pathwayswhosecorrespondinggenesareincontrolofthefloweringtime,respowdingtobothenvironmentsignalsanddetectingtherespectivedevelopmentstate.Keywords:floweringtransfer;molecularcontrol;genes性生殖器官——花.这是无性发育与有性发育的一1植物开花调控机理个转化点.这一转化点的研究,揭示这一转化过程的植物开花的调节控制,一直是植物发育学研究基因表达变化及调控,最终有可能揭示植物开花调的热点.早期研究认为植物开花受植

4、物内源激素和控的分子机制.[1～3]外界环境的双重作用,这种观点比较符合人们开花转化从发育分化的角度来看,起始于SAM的经验观察.由于植物种类繁多,开花的性状多种多的发育原基的转变,这一转变受环境因素和内源信样,开花的调控也表现出多样性.关于开花调控的机号的控制.环境因素通过诱导特定基因的表达,产生理便先后提出了3种模型,如“开花素”模型、营养分与开花发育相关的蛋白因子,在内源信号同时满足[4～7][8,9]布假说和多因子控制模型.多因子控制开花模要求后便启动了开花发育过程.与动物的发育转型认为植物开花受多种因子的共同协调作用,更容化过程不同,植物的SAM在完成生殖发育转化并易解释植物开花的

5、多型性,因此接受者更广.开始开花后,发育进程仍然是可以发生反转的.如在与动物的胚胎发育不同,植物体的更多发育过某些植物种和某些基因型中,开花后的植物又可以程发生在胚胎后的生长时期,通过不断从芽端分生形成叶芽,即所谓花序反转的现象.这种现象说明这组织(SAM)产生器官原基来实现.在多数植物种些参与开花转化的基因及过程不仅需要参与生殖发中,SAM起初经无性生长过程产生营养器官如叶育的启动,也需要它们在开花时期内持续维持.片,但在某一个SAM进入有性发育时期,并产生有因为多数物种必须达到一定的年龄和大小才能开花,因此营养分生组织被认为首先要经过一段“未收稿日期:2003-09-20成年”阶段,在这

6、一阶段内它不感受那些促使“成年”基金项目:湖南省自然科学基金(00JJY2026)作者简介:张学文(1965-),男,汉族,湖南华容县人,博分生组织开花的内、外源信号.当进入“成年”期时,士,湖南农业大学教授.便可以感受这些信号了.进入“成年”期的通常表现524湖南农业大学学报(自然科学版)2003年12月是营养器官形态或生理的变化,叶片形状便是一个得了突出进展.深入的研究表明,开花涉及两组基因很好的例子,即无性期转变.某些已被确定为控制无的顺序性作用.一组促使无性分生组织转化为花分性发育向有性发育转化的重要基因也可能参与无性生组织(称为花分生组织确定基因,floralmeristem[2]

7、期转变.identitygenes);一组指导花器各个部分的形成(称环境因素和内源信号对不同物种植物开花产生为花器官确定基因,organidentitygenes).而且,花的作用是不同的,某些物种开花时间主要受环境因分生组织确定基因还可与控制开花时期的基因发生素影响,环境因素作为植物感知一年中的季节变化相互作用,例如拟南芥中的LEAFY(LFY),以及了解有利于性器发育和种子成熟的外部环境的APETALA1