调控花发育的同源异型基因

对形态发生突变体进行遗传学和分子生物学分析,是揭示发育的分子调控机制的最有效的途径。最近,世界上若干开创性的研究小组正致力于用这种分子遗传学手段研究植物花发育的调控机制,并取得了令人瞩目的进展。     

同源异型基因对花器官发育的调控

以ABC模型为基础,阐述了花器官发育调控的分子机制,对一些相关基因在其中的作用和研究进展作了介绍.     

花发育调控基因的研究进展

花发育调控基因的研究进展聂亭,马诚（中国科学院发育生物学研究所．北京１０００８０）白书农白书农所在单位为中国科学院植物研究所花的发育是植物生长过程的一个重要阶段。九十年代初,随着植物分子生物学研究方法的逐步发展和模式植物的建立,在花发育调控基因方面的研究已经取得了一些结果,它们主要集中在拟南芥菜,金鱼草及单子叶的玉米等材料。本文特对这些工作做如下简扼的介绍。     

植物同源异型基因及同源异型盒基因的研究进展

植物同源异型基因及同源异型盒基因是涉及植物个体发育调节的两类重要转录因子编码基因.近10年来的研究表明,这两类基因及其产物的结构与功能具有明显的差异.深入研究这两类基因的结构与功能对揭示植物的发育机制具有重要意义.     

高等植物的同源异型基因

最近几年,对植物中同源异型基因的研究正日益引人注目,并且取得了很大进展。以一些模式植物（例如拟南芥和金鱼草）局部组织的形态发育过程为研究系统,将传统经典遗传学方法和现代分子遗传学技术相结合,已经分离了许多在植物器官发育中起重要作用的同源异型基因,并初步阐述了这类基因的功能和分子之间相互调控的概约作用框架。     

Rx同源异型盒基因与视觉神经系统发育的关系

Rx (retinal homeobox)家族是新发现的一类与视觉神经系统发育密切相关的同源异型盒基因,调控眼基质、视泡、视网膜、前脑以及中脑部分区域的发育.Rx基因的研究将对视觉神经系统发育的调控机制提供新的认识.     

同源异型框基因与动物早期发育

同源异型框基因广泛存在于真核生物中,编码一类转录调节蛋白。同源异型框基因在动物早期发育的基因调控中起着非常重要的作用。在动物胚胎发育过程中,同源异型框基因的表达具有复杂的时空模式和调控系统。Antp族基因对于早期胚胎发育中的模式建成,器官分化等具有重要意义。     

花同源异型基因FBP2调节叶片中过氧化物酶的表达

对碧冬茄和烟草的野生型以及FBP2转化植株(transformant)叶片中过氧化物酶 (POD)的特性做了分析 ,结果表明FBP2在花中的表达可以调节叶片特异POD的表达 ,并影响其活性。此外 ,FBP2在花中的表达还影响叶片内源植物生长物质的水平以及多酚氧化酶 (PPO)和过氧化氢酶 (CAT)的活性。结果表明 :花同源异型基因不仅调控花器官的发育 ,而且参与营养器官代谢的调节 ,使之适应于生殖器官的生长发育     

花同源异型基因FBP2调节叶片中过氧化物酶的表达

对碧冬茄和烟草的野生型以及ＲＢＰ２转化植ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｔ）叶片中过氧化物酶（ＰＯＤ）的特笥做了分析,结果表明ＦＢＰ２在花中的可以调节叶片特异ＰＯＤ的表达,并影响其活性。此外,ＦＢＰ２在花中的表达还影响叶片内源植物生长物质的水平以及多酚氧化酶（ＰＰＯ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）的活性。结果表明：花同源异型基因不仅调控花器官的发育,而且参与营养器官代谢的调节,使之适应于生殖器官的生长发育。     

植物同源异型枢基因的研究进展

植物同源异型枢基因是涉及到植物个体发育的一类重要转录因子编码基因.这类基因及其编码蛋白的结构具有明显的保守性,在植物中广泛存在,研究这类基因,对于揭示植物的发育机制具有重要意义.     

矮牵牛花同源异型基因fbp2的克隆及其对烟草花形态的影响

以矮牵牛（Ｐｅｔｕｎｉａ　ｈｙｂｒｉｄａ　Ｌ．）栽培品种为材料,取开放前的花蕾分离ｍＲＮＡ,反转录合成ｃＤＮＡ,以ｃＤＮＡ为模板,通过ＰＣＲ扩增,对获得的目的片段进行序列分析。结果表明,分离的目的片段含有６８６个核苷酸（含有起始密码和终止密码）。核苷酸序列与文献报道相比,同源率为９９．６％,只有３个碱基发生改变,５’端的ＭＡＤＳ盒区域完全相同。将得到的矮牵牛花同源异型基因ｆｂｐ２的ｃＤＮＡ（ｙｆｂｐ２）与ＣａＭＶ３５５启动子和ＮＯＳ３’终止子融合,构建了表达载体ｐＢＢＰ２。表达载体通过农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）ＬＢＡ４４０４（ｐＡＬ４４０４）介导转化烟草（ＮｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍＬ．）叶片,在含有１００ｍｇ／Ｌ卡那霉素的抗性培养基上再生成株。对抗性株进行总ＤＮＡＳｏｕｔｈｅｒｎ杂交和总ＲＮＡ的点杂交,证明目的基因已导入烟草细胞中,整合到烟草基因组上,并且在烟草细胞中转录。同源异型基因ｆｂｐ２导入烟草后导致烟草花型改变,在雄蕊上产生了花瓣。     

花器官发育的分子机制研究进展

经典的ABC模型成功地解释了模式植物拟南芥和金鱼草因同源异型基因突变而引起的植物花器官的变异。随后,大量花器官特征基因和新突变体的研究不断完善和发展了ABC模型。该文综述了近年来花器官发育分子模型及花器官同源基因的调控机理等方面的最新研究成果,并对未来的研究方向进行了展望,以期为深入了解花发育的分子机理和遗传机制奠定基础。     

重瓣紫蓝大岩桐组培苗的花同源异型现象(简报)

由于花同源异型突变体可作为研究花形态建成的分子遗传分析模式系统,近十几年来,人们对于花同源异型基冈的分离、鉴定及转化均产生了很大兴趣,并对花器官特征决定基因的功能提出了“ABC”控制模型J和“异时性”(heterchrrony)假说。我们在进行黄瓜子叶离体培养时,发现了离体培养黄瓜子叶直接成花现象,进而建立起黄瓜子叶离体培养直接成花及黄瓜去顶苗直接成花的实验系统。在栽培重瓣大岩桐组培苗的过程中,观察到六种花同源异型变异体,其表型难以简单地用“ABC”控制模型解释。通过统计还发现同源异型花的发生频率与节位有关。这一现象为进一步探讨花     

同源异型盒基因对血管平滑肌细胞的调控作用

同源异型盒基因是一类对生物体的生长、发育和分化从时间和空间上进行协调的调控基因。构成血管中膜的血管平滑肌细胞表型具有极大的可塑性。在一些病理性血管重构时,血管平滑肌细胞可发生表型调变,从分化型调变为去分化型,具备增殖和迁移能力。在此过程中,多种同源异型盒基因的表达发挥了重要的调控作用。现就同源异型盒基因与血管平滑肌细胞的表型调变、增殖和迁移的关系等方面的研究进展作一综述。     

水稻颖花开裂基因srs-1定位及其同源异型功能分析

以水稻颖花突变体SRS (split rice spikelet)为父本, 窄叶青8号为母本配制杂交组合, 根据其F2代表型及X2测验结果, 表明突变性状是由单隐性基因srs-1决定的. 采用BSA法, 利用RAPD技术在正常池和突变池间寻找多态性标记, 通过筛选520个10碱基引物, 得到了6个能在两池间扩增出多态性条带的引物, 其中最好的是S465, 并成功地将此标记转化为RFLP标记, 该标记在F2群体上表现共分离. 在DH群体上进行基因定位, 将该基因定位在第3染色体上. 该基因的突变导致水稻两稃片变软、变长, 内外稃不抱合, 两稃交接处分别有一质地与稃片类似的小片状物, 雄蕊9枚, 雌蕊2枚. 推测该基因属于同源异型A组基因.     

梯度场区和同源异型框基因

引言 本文的目的在于提高现代发育生物学家们对形态发生梯度场区(gradient field)这个古老概念的注意。图1是1934年对两栖类神经胚的描绘。实验胚胎学已揭示出在任何分化信息出现以前,胚胎发育早期已有器官形成场区的存在把蝾螈胚胎的组织块异位移植,在发育晚期,这些细胞场区将生成不同的器官如前肢、后肢、尾平衡器以及鳃等。这些“形态发生场区”的细胞均能“调整”,即经过一系列的人工手术仍可发育为正常结构。例如:把场区的一部分切除或把未决定的组织移入场区,都能形成正常结构。假如把场区分成很多部分,也全得到多个完整的结构。很多书籍提到这种观     

重瓣紫蓝大岩桐组培苗的花同源异型现象（简报）

Six types of floral homeotic variants of in vitro seedlings were observed in doubleflower sinningia. Type I, red and green mosaic petals exist in the outermost whorl of petal-whorls, 2.38%. Type II, the outermost whorl of petal-whorls exhibit green petals with thin yellow edge, 25.0%. Type III, green petals exist in the innermost side of normal red petal whorls, 1.78%. Type IV, multiple whorls of green petals exist in the inner side of normal sepals, no stamen and carpel, 1.67%. Type V, it exhibits duplicated whorls of sepals in the outermost, 7.14%. Type VI, it exists multiple whorls of green sepals, no petal, stamen and carpel, 0.12%. The total percentage of all types of floral homeotic variants is up to 38.1%. The distribution of nodal site of homeotic flowers were analyzed, and the results showed that the homeotic flower occurred mainly at the fourth and fifth nodes.     

AP2功能基因在植物花发育中的重要作用

AP2基因作为调控植物花发育的功能基因,参与花分生特性建立、花器官的特性特化以及形成调控。所编码的AP2/EREBP转录因子的主要特征是都至少含有一个由60到70个左右的氨基酸组成高度保守的DNA结合区,称作AP2结合域。按其所含的AP2结构域的数目分为3个亚族,即AP2亚家族、EREBP亚家族和RAV亚家族,每个亚家族都有各自的作用。AP2基因不但自身调控着花、胚珠的发育,而且与其他因子相互协作,参与到复杂的花发育调控网络。将对AP2基因的特征和分类及其在花发育中的作用进行概述。