菊花 (Chrysanthemum morifolium) 在世界范围内广为栽培,是世界四大切花之一,也是我国传统的名花之一。菊花具有花色丰富、花姿多样等特点,深受人们的喜爱。菊花形态具有丰富的多样性,是研究花瓣形态发生的理想模型。目前,花瓣形态发育的分子机制在很大程度上依然未知。
近日,南京农业大学园艺学院陈发棣教授课题组在 Plant Biotechnology Journal 在线发表了题为 Comprehensive characterization of a floral mutant reveals the mechanism of hooked petal morphogenesis in Chrysanthemum morifolium 的研究论文。该研究鉴定了来源于菊花品种“Anastasia dark green”的一个芽变;该突变体形成的花瓣是直的而不是弯钩状的,研究人员对该突变体进行了形态学分析和转录组分析。
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该突变体在花发育的晚期阶段,才能观察到钩状花瓣。在花发育的晚期,与叶绿体,激素代谢,细胞壁和微管相关的基因是活跃表达的,细胞分裂促进因子也是如此。在这个阶段,生长素浓度显着降低,一个细胞扩增的正调节因子下调。该研究进一步从7937个差异表达基因中鉴定出了两种类型的关键候选因子,即边界基因和近轴-背轴调节因子,其在'Anastasia Dark Green'和另外两个钩状品种的晚期上调。在菊花中表达一个候选的远轴基因CmYAB1引起花瓣弯曲和花序形态的变化。该研究结果为菊花花瓣形态发生的调控网络提供了新的见解。
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Working model for the development of the hooked petal.
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13143