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花发育的分子生物学模型及其研究进展

来源：花匠小妙招时间：2024-11-18 11:23

花发育的分子生物学模型及其研究进展

2018-12-15 13:15:4604:16 598

花发育的分子生物学模型及其研究进展
两性花由4轮器官组成，由外向里依次为萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊
同源异型突变：属性相同的分生组织由于发生变异（不正常发育），产生异位的器官或组织，引起这种突变的基因称为同源异型基因。
ABC模型：
4轮花器官的发育受到A、B、C 3组基因的控制。A基因单独表达决定萼片的形成；A和B基因同时表达决
定花瓣的形成；B和C基因同时表达雄蕊的形成；C基因单独表达决定心皮的行成。即一类基因控制相邻两轮花器官的发育：萼片（A）、花瓣（A+B）、雄蕊（B+C）、心皮（C）。
其中，A基因与C基因相互颉颃，当C基因突变后，A基因在整个花中表达，反之亦然。
如果A、B、C 3组基因中1组缺失，导致花器官错位发育。
可以利用ABC模型来解释野生型花的发育和同源异型突变体花的各种表型。
在突变体中：
①若A基因（AP2基因）突变，轮1和轮2中A基因功能缺失，致使C基因在这两轮中表现活性，C基因在轮1中表达，形成了心皮；B基因和C基因在轮2中表达，形成雄蕊；轮3和轮4中的基因正常表达，轮3为雄蕊，轮4为心皮。即：A基因突变，轮1为心皮、轮2为雄蕊、轮3为雄蕊、轮4为心皮。
②若B基因突变，轮2和轮3中B基因功能缺失，致使A基因在轮2中单独表达，形成了萼片； C基因在轮3中单独表达，形成心皮；轮1和轮4中的基因正常表达，轮1为萼片，轮4为心皮。即：B基因突变，轮1为萼片、轮2为萼片、轮3为心皮、轮4为心皮。
③若C基因突变，轮3和轮4中C基因功能缺失，致使1基因在这两轮中表现活性，A基因和B基因在轮3中表达，形成了花瓣；A基因在轮4中单独表达，形成萼片；轮1和轮2中的基因正常表达，轮1为萼片，轮2为花瓣。即：C基因突变，轮1为萼片、轮2为花瓣、轮3为花瓣、轮4为萼片。
ABC模型具有简单性和对称性，可以解释野生型和各种同源异型突变体的形成原因，预测基因缺失时花原基的发育状况，还可以推测多个基因突变时花的表型，因此该模型的建立极大地推动了花同源异基因的研究，是植物发育生物学研究方面的一个重要突破。
ABCDE模型：
5轮花器官受到A、B、C、D、E 5组基因的控制。A和E觉得萼片的形成；A、B、E同时决定花瓣的形成；B、C、E同时决定雄蕊的形成；C和E决定心皮的形成，C、D、E决定胚珠的发育。