Магистерская диссертация на тему: Гены идентичности цветковых меристем

Введение

У мутантов арабидопсиса по гену APETALA1 (API) по крайней мере несколько базальных цветков замещается генеративными побегами. В основании таких генеративных побегов не формируется лист, как это характерно для побегов дикого типа. Апикальные цветки мутантов ap1 заменяются сложными детерминированными структурами, в которых на одном цветоносе развивается несколько цветков. Происходит это следующим образом: в осях органов первой мутовки (чашелистиков, вместо которых развиваются листообразные органы) возникают вторичные цветковые меристемы, которые формируют вторичные цветки. В осях органов первой мутовки таких вторичных цветков в свою очередь образуются новые цветочные меристемы - третичные или более высокого порядка, тоже дающие начало новым цветкам. Лепестки у мутантов apl обычно не образуются.

Итак, оба гена API и LFY необходимы для превращения генеративной меристемы в цветковую и обладают вырожденными, т. е. частично взаимозаменяемыми, активностями. Подтверждается это и фенотипом двойных мутантов apl lfy, у которых все цветочные примордии развиваются как генеративные побеги. Более того, фенотипические различия между слабыми и сильными аллелями как Ify, так и apl, исчезают у двойных мутантов.

Гомологом гена API у львиного зева является ген SQUAMOSA (SQUA). Как и в случае пары генов LFY/FLO, мутации squa обычно обладают более выраженным фенотипом, чем apl. На месте цветков у них, как правило, развиваются генеративные побеги, хотя изредка формируются и цветки, варьирующие по фенотипу от почти нормальных до крайне измененных. Как и для двойных мутантов apl Ify, аллели flo значительно усиливают фенотип мутантов squa, и двойные мутанты иногда полностью теряют способность формировать цветки.

Из подобных наблюдений можно заключить, что гены идентичности меристем у арабидопсиса и львиного зева функционируют сходным образом, хотя в их экспрессии и функции имеются некоторые важные различия. Активность генов идентичности меристем и их взаимодействие с продуктами других генов могут варьировать с возрастом, при изменении условий окружающей среды, а также различаться для разных видов растений. В результате этого даже одна и та же мутация может приводить к развитию растений с различающимися фенотипами. Например, карпелоподобные структуры у мутантов Ify чаще формируются на поздних этапах развития соцветия и у мутантов, культивируемых при длинном дне. Карпелоидные структуры у мутантов По также изредка образуются только у очень старых растений.

Оглавление

- Разнообразие генов, регулирующих процесс цветения растений 1.1 Гены LFY арабидопсиса и FLO львиного зева

- Гены API арабидопсиса и SQUA львиного зева

- Экспрессия генов идентичности цветковых меристем Глава 2. Молекулярная характеристика генов, контролирующих идентичность цветковой меристемы

- Молекулярная характеристика генов FLO львиный зев и LFI арабидопсис

- Молекулярная характеристика генов SQUA львиный зев и AP1 арабидопсис

- Молекулярная характеристика гена CAL арабидопсис

- Молекулярная характеристика гена FIM львиный зев

- Молекулярная характеристика генов CEN львиный зев и TFL1 арабидопсис Вывод

- Разнообразие генов, регулирующих процесс цветения растений

- Основное событие при индукции цветка - это активация небольшой группы генов, которые необходимы для превращения генеративной меристемы в цветковую меристему. У мутантов по этим генам вместо цветков развиваются побеги, побегоподобные структуры или цветки с чертами побегов. Для арабидопсиса к таким генам идентичности цветковых меристем англ. flower meristem identity genes относятся гены LEAFY LFY, APETALA1 API, CAULIFLOWER CAL, APETALA2 AP2, UNUSUAL FLORAL ORGANS UFO и некоторые другие табл. П.З. Для львиного зева это гены FLORICAULA FLO, SQUAMOSA SQUA, FIMBRIATA FIM