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PNAS | 长叶，还是开花？许明丽课题组揭示花器官发育调控新机制

来源：花匠小妙招时间：2024-11-13 18:13

责编 | 王一

植物在营养生长阶段长叶，而在生殖生长阶段长花，这个过程受到严格的遗传机制所调控。在营养生殖阶段，与叶发育相关的基因被激活，而与花发育相关的基因如AP3， PI和AG往往被抑制。植物受到开花刺激后，促进开花的基因如FT，SOC1和 FUL 会被激活，他们进一步激活LFY 和AP1，而LFY和AP1 又会进一步激活花器官发育基因如AP3， PI和AG的表达从而产生雄蕊和雌蕊。在这一系列的激活过程中花发育相关基因被激活，那么他们最初在叶中的抑制是如何被解除的呢？

近期，美国南卡罗来纳大学生物系许明丽课题组回答了这一科学问题，成功解析了解除AP3， PI和AG被抑制的机制。相关成果以LEAFY and APETALA1 down-regulate ZINC FINGER PROTEIN 1 and 8 to release their repression on class B and C floral homeotic genes为题发表在PNAS上。

该研究发现，锌指蛋白ZP1 和ZFP8在叶中高效表达，在花中的表达量不足叶中的1%。进一步研究发现ZP1 和ZFP8 的表达受到LFY和AP1 的直接抑制。LFY和AP1为什么要抑制ZP1 和ZFP8呢？用LFY和AP1的启动子表达ZP1 和ZFP8，花瓣，雄蕊和雌蕊的发育都受到的严重的干扰。进一步研究发现，在这些植物中影响花瓣，雄蕊和雌蕊发育的基因AP3， PI和AG的表达受到了抑制。ZP1 和ZFP8在叶中高效表达以抑制AP3， PI和AG从而抑制花器官在叶中的发育。