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第十三章花发育的遗传调控.ppt

来源：花匠小妙招时间：2024-12-05 17:44

第十三章花发育的遗传调控

1.3 花发育的各个阶段（3）花分生组织的形成花分生组织的决定于花序分生组织的决定是彼此分离的过程。二者结构上看无差别，但功能不同。花分生组织没有有限和无限之分，产生雌蕊器官后即终止分化。 1. 花发育概述 1.3 花发育的各个阶段（4）花器官原基的形成 ABC模型和四因子模型指导（5）花器官发育成熟萼片、花瓣、雄蕊及心皮均具有特定的形状和细胞模式，它们之间的这种差异均来自细胞分裂的控制。 1. 花发育概述 2. 影响植物开花的因素成花诱导：成花诱导由自身遗传因子和外界环境因素决定。是开花基因在时间和空间上顺序表达的结果。 1）植物应对外界环境信号，开花时间基因控制从营养生长转向生殖生长转变； 2）外界环境信号激活花分生组织决定基因； 3）花芽分生组织决定基因活化不同区域的花器官决定基因； 4）花器官决定基因激活下游的器官构造基因，形成各轮花器官。光周期途径 Potoperiodic Pathway 自主/春化途径 Autonomous/Vernalization Pathway 糖类（或蔗糖）途径 Carbohydrate or Sucrose Pathway 赤霉素途径 Gibberellin Pathway 成花诱导的多因子途径 2. 影响植物开花的因素 2.1 环境条件对植物成花的控制 1）光周期对植物开花的影响及机理光周期：根据成花转变对光周期的反应，植物分为3类：短日性植物、长日性植物、中日性植物。叶片接受光周期诱导，叶片内出现相关蛋白和核酸的变化。光受体：光敏色素、隐花色素、UV-B光受体。相关基因：PHYA、PHYB 2.1 环境条件对植物成花的控制 2）春化作用对成花的影响及机理春化作用春化处理诱导某些基因的启动或关闭。春化引起DNA的去甲基化。春化基因的分离 2. 影响植物开花的因素 2.2 内部因子对成花的影响 2.3 生长调节物质对开花的影响 IAA等生长素在短日下大幅度抑制菊花开花赤霉素可使一些需低温植物在常温下抽薹开花，使一些短日植物在长日下开花。激素的平衡态变化可诱导与成花有关的基因接触阻遏。 2. 影响植物开花的因素 3. 花转变的顺序和基因对成花的控制 3.1 植物开花的遗传调控 1）开花时间决定基因 CO基因的足够表达可触发开花 2）花序分生组织基因 EMF、TFL1、CEN基因均与花序发育有关，决定了顶端分生组织的属性 EMF抑制生殖生长，使营养生长得到保持，其突变体emf失去了这种能力； TFL1早期抑制、后期维持花序发育（“是守旧的”）；其突变体tfl1叶片减少，花序提前，无限花序变为有限花序； CEN突变体cen花芽减少，顶端成花。 3.1 植物开花的遗传调控 3）花分生组织基因决定花芽型分生组织特性的基因，就是分生组织特性基因。分生组织特性基因使侧芽分生组织的属性改变，变为花芽型分生组织，使其发育终止在花器官的第四轮（雌蕊），具有决定性；而对顶端分生组织具有非决定性。分生组织特性基因主要包括两对同源基因：LFY/FLO、AP1/SQUA。 3. 花转变的顺序和基因对成花的控制 3.1 植物开花的遗传调控 3）花器官发育的基因 3. 花转变的顺序和基因对成花的控制同源异型 Homeosis 是指分生组织系列产物中一类成员转变为该系列中形态或性质不同的另一类成员。 ABC模型的提出 Enrico Coen 和 Elliot M. Meyerowitz 基于拟南芥和金鱼草花的三类同源异形突变以及它们之间的遗传关系，提出了花器官发育的ABC模型。论文发表在Nature上。 Enrico Coen Elliot M. Meyerowitz ABC 模型花萼花瓣雄蕊心皮植物花由外而內的四轮花器官的形成，它们由三组不同基因（A、B、C）彼此间相互作用或拮抗所调控，即所谓的“ABC 模型” ABC 模型要点 1、控制花器官发育基因包括三类基因A：APETALA1(AP1) 和 APETALA2(AP2)B：APETALA3(AP3) 和 PISTLLATA(PI)C：AGAMOUS(AG) 2、每类基因控制相邻的两轮A基因控制第一轮（花萼）及第二轮（花瓣）的形成；B基因控制第二及第三轮花器官的形成;C基因控制第三及第四轮花器的形成。花萼花瓣雄蕊心皮 3、ABC基因相互协作，共同控制相邻两轮花器官的形成A基因单独时则控制