Гены идентичности цветковых меристем

Федеральное государственное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт фундаментальной биологии и биотехнологии

ГЕНЫ ИДЕНТИЧНОСТИ ЦВЕТКОВЫХ МЕРИСТЕМ

(реферат)

Студент:

Н. Толстоноженко,

гр. ББ09-04М

Преподаватель:

к.б.н., доцент

Н.П. Белоног

Красноярск 2009

Оглавление

Глава 1. Разнообразие генов, регулирующих процесс цветения растений

1.1 Гены LFY (арабидопсиса) и FLO (львиного зева)

1.2 Гены API (арабидопсиса) и SQUA (львиного зева)

1.3 Экспрессия генов идентичности цветковых меристем

Глава 2. Молекулярная характеристика генов, контролирующих идентичность цветковой меристемы

2.1 Молекулярная характеристика генов FLO (львиный зев) и LFI (арабидопсис)

2.2 Молекулярная характеристика генов SQUA (львиный зев) и AP1 (арабидопсис)

2.3 Молекулярная характеристика гена CAL (арабидопсис)

2.4 Молекулярная характеристика гена FIM (львиный зев)

2.5 Молекулярная характеристика генов CEN (львиный зев) и TFL1 (арабидопсис)

Вывод

Глава 1. 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. flowermeristemidentitygenes) относятся гены: LEAFY (LFY), APETALA1 (API), CAULIFLOWER (CAL), APETALA2 (AP2), UNUSUALFLORALORGANS (UFO) и некоторые другие (табл. П.З). Для львиного зева это гены FLORICAULA (FLO), SQUAMOSA (SQUA), FIMBRIATA (FIM).

1.1 Гены LFY (арабидопсиса) и FLO (львиного зева)

Мутации по гену арабидопсиса LEAFY (LFY) обычно обладают наибольшим фенотипическим проявлением. Даже самые слабые аллели lfy превращают базальные цветки во вторичные генеративные побеги, которые образуются в пазухах небольших околоплодных листьев, похожих на прицветники. Образующиеся позднее цветки характеризуются несколькими признаками побегов; их органы наружной мутовки напоминают околоплодные листья, в пазухах которых иногда образуются вторичные цветки, расстояние между мутовками в них увеличено, расположение органов цветка близко к спиральному. У мутантов изредка образующиеся аномальные цветки состоят из наружной мутовки чашелистиков и внутренних мутовок чашелистикоподобных и карпелоподобных органов. Лепестки и тычинки у таких цветков отсутствуют, т.е. LFY играет роль не только в определении судьбы цветковой меристемы, но и в возникновении лепестков и тычинок.

Гомологом гена LFY у львиного зева является ген FLORICAU-LA (FLO). У мутантов flo на месте цветков формируются генеративные побеги. Они отличаются от цветков четырьмя основными признаками:

1)органы цветка заменяются прицветниками;

2)увеличивается длина междоузлий;

3)расположение органов близко к спиральному;

4)меристема характеризуется недетерминированным ростом.

Так проявляется одно из различий между этими дальнеродственными видами двудольных растений: фенотипический эффект мутации flo у львиного зева выражен гораздо сильнее, чем мутации lfy у арабидопсиса. Таким образом, у арабидопсиса должен существовать ген, способный частично дублировать функцию гена LFY.

Если мутантные по FLO растения долго культивировать в маленьком горшке, иногда у них развиваются терминальные структуры с карпелоподобными органами. Значит, у мутантов flo иногда могут быть восстановлены некоторые аспекты программы развития цветка, но только некоторые, так как, например, формирование лепестков и тычинок у таких мутантов обнаружить не удавалось. Цветки львиного зева, как и большинства двудольных растений, образуются в пазухах видоизмененных листьев - прицветников. У цветков арабидопсиса дикого типа прицветников нет, а у аномальных цветков мутантов lfy - есть. Мутанты lfy и flo, как и многие другие, о которых пойдет речь в этой главе, являются:

1)гомеозисные мутанты , поскольку их фенотип выражается в замене одной структуры цветка на другую, - генеративный, или соцветный, побег;

2)гетерохронические мутанты , поскольку они приводят к повторению более ранней программы развития растения, иначе говоря, к временным изменениям в процессе развития.

Рис. 1. Схема мутантных соцветий и соцветий дикого типа арабидопсиса (а-г) и львиного зева (д-з): а - соцветие арабидопсиса дикого типа; б - соцветие мутанта Ify; в - соцветие мутанта apl; г - соцветие мутанта tfl1; д - соцветие львиного зева дикого типа; е - соцветие мутанта flo; ж - соцветие мутанта sgua; з - соцветие мутанта cen; ПГМ - по беговая генеративная меристема; Цв - цветок; ПЦ - прицветник; П/Цв - прицветник/цветок; СЦ -соцветие; ГЦ - терминальное соцветие; ВГМ - внутренняя генеративная меристема; ЛЛ – прилистник

1.2 Гены API (арабидопсиса) и SQUA (львиного зева)

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

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать