第三章植物成花与花型决定第三节花器官发育详解演示文稿.ppt

第三章植物成花与花型决定第三节花器官发育详解演示文稿1页，共36页，星期二优选第三章植物成花与花型决定第三节花器官发育2页，共36页，星期二Vegetative meristemInflorescence meristemEMFFlower?SAMIMFTSOC1第三节 花器官发育3页，共36页，星期二Vegetative meristemInflorescence meristemEMFFlower?SAMIMFTSOC14页，共36页，星期二Flower?Homeosis同源异型同源异型 同型异位同型异位同源异型基因的突变会同源异型基因的突变会使细胞发育途径发生改使细胞发育途径发生改变变,导致器官或组织产生同导致器官或组织产生同源异形化，即在生物体某部源异形化，即在生物体某部位出现在正常的野生型个体位出现在正常的野生型个体中只能在其它部位出现的同中只能在其它部位出现的同源结构或器官的现象源结构或器官的现象5页，共36页，星期二WildantennaHomeosisHomeobox genesOrgan identityMutanthomoeotic leg6页，共36页，星期二Vegetative meristemInflorescence meristemFlower?IM7页，共36页，星期二。

Chapter 15 Flower Development1. ABC model8页，共36页，星期二Sepal（花萼）（花萼）Petal（花瓣）（花瓣）Stamen （雄蕊）（雄蕊）Carpel（心皮）（心皮）9页，共36页，星期二1. Sepal2. Petal3. Stamen4. CarpelABC心皮一雄蕊一雄蕊一心皮萼片一萼片一心皮一心皮萼片一花瓣一花瓣一萼片10页，共36页，星期二1. Sepal2. Petal3. Stamen4. CarpelABCHomeobox genes?Organ identityHomeosis in plant11页，共36页，星期二1. Sepal2. Petal3. Stamen4. CarpelABCSommer et al.1990: Cloned a homeotic gene in Antirrhinum, DEFICIENS A ( DEF A)BHomeobox genes?Organ identityHomeosis in plant 金鱼草金鱼草12页，共36页，星期二wDEF A encodes a transcript factor similar to MCM1 in yeast, to SRF in mammals. w这这些些因因子子均均含含有有一一个个55-60个个氨氨基基酸酸的的相相同同结结构构 MADS-boxSommer et al.1990: Cloned a homeotic gene in Antirrhinum, DEFICIENS A ( DEF A)1. Sepal2. Petal3. Stamen4. CarpelABCBMADS-box基因的名称来自酿酒酵母转录因子MCMl、拟南芥花同源异型基因AGAMOUS、金鱼草花同源异型基因DEFICIENS和人血清应答因子SRF 4种蛋白的首字母，这4种蛋白质都有一个由56-58个氨基酸组成的高度保守区域称为MADS-box结构域，具有这一结构域的基因都是MADS-box基因，属于MADS-box基因家族。

13页，共36页，星期二w这这些些因因子子均均含含有有一一个个55-60个个氨氨基基酸酸的的相相同同结结构构 MADS-boxSommer et al.1990: Cloned a homeotic gene in Antirrhinum, DEFICIENS A ( DEF A)ABCwDEF A encodes a transcript factor similar to MCM1 in yeast, to SRF in mammals. 14页，共36页，星期二wDEF A encodes a transcript factor similar to MCM1 in yeast, to SRF in mammals. 15页，共36页，星期二ABC模型的模型的3个基本原则：个基本原则：1. 每一个类型的同源异型基因作用于相邻的两个每一个类型的同源异型基因作用于相邻的两个轮，当基因突变时其所决定的花器官表型发生轮，当基因突变时其所决定的花器官表型发生改变；改变；2.花同源异型基因的联合作用决定器官的发育；花同源异型基因的联合作用决定器官的发育；3.A类和类和C类的基因表达不相互重叠。

类的基因表达不相互重叠由于经典由于经典ABC模型较好地解释了花同源异型基因模型较好地解释了花同源异型基因的表达模式，阐明了花器官突变的分子机制，并的表达模式，阐明了花器官突变的分子机制，并能够预测单突变，双突变和三重突变体花器官的能够预测单突变，双突变和三重突变体花器官的表型，所以被广泛接受表型，所以被广泛接受16页，共36页，星期二 Sepal Petal Stamen Carpel Sepal Petal Stamen Carpel Interaction of A,B,C genes:17页，共36页，星期二tu18页，共36页，星期二Why the genes can interact each other? Sommer et al.1990: Cloned a homeotic gene in Antirrhinum, DEFICIENS A ( DEF A)ABCwDEF A encodes a transcript factor similar to MCM1 in yeast, to SRF in mammals. Why the genes can interact each other? 19页，共36页，星期二。

Sepal Petal Stamen Carpel Sepal Petal Stamen Carpel Dimers or Trimers?20页，共36页，星期二Leafy flower!A-B-C-Phenotype of flower that lacks all functional floral organ identity genes21页，共36页，星期二A-B-C-A+B+C+ Flower-like leaf ?35S:PI 35S:AP3 plantCan we converse a leaf to a flower by over expression the ABC genes?22页，共36页，星期二ABCABC模型的发展历史模型的发展历史w90年代以前年代以前 对异常花进行研究对异常花进行研究 并筛选突变体并筛选突变体w19881990年年 早期的早期的ABC 模型模型w1991年年 经典经典ABC 模型模型w19941996年年 ABCD模型模型w1999-2000年年 ABCDE模型模型w2001年年 四重奏模型四重奏模型23页，共36页，星期二Chapter 15 Flower Development1. ABC model1. ABC model2. Quartets24页，共36页，星期二。

矮牵牛中矮牵牛中: 影响胚珠发育突变体的研究发现，存影响胚珠发育突变体的研究发现，存 在有决定胚珠发育的在有决定胚珠发育的MADS-box基因基因FLORAL BINDING PROTEIN7(FBP7)和和FBP11 ，它们同时，它们同时也也 影响种子的发育影响种子的发育FBPll在胚珠原基、珠被和珠柄在胚珠原基、珠被和珠柄 中表达，中表达，转基因植株的花上形成异位胚珠或胎座转基因植株的花上形成异位胚珠或胎座 如果干扰如果干扰FBP1 1的表达，就会在应该形成胚珠的的表达，就会在应该形成胚珠的 地方发育出心皮状结构这个发现使人们认识到还地方发育出心皮状结构这个发现使人们认识到还 存在有与存在有与C类基因功能部分重叠的类基因功能部分重叠的D类基因拟南芥中：拟南芥中：与与FBPll同源的同源的AGLllD功能基因的阐明：功能基因的阐明：25页，共36页，星期二1. Sepal2. Petal3. Stamen4. CarpelABCSEPALLATAAre there any more genes determining the identity of flower organs in addition to ABC genes? 26页，共36页，星期二。

Triple mutant of Arabidopsis plants：只包含：只包含萼片的嵌套花萼片的嵌套花sep1, sep2, sep327页，共36页，星期二Functionally redundant MADS-box genes,SEPALLATA1/2/3 (SEP1/2/3) What the phenotype would be in transgenic plants?28页，共36页，星期二35S:SEP3 plant35S:PI 35S:AP3plant35S:PI 35S:AP335S:SEP3 plant35S:PI35S:AP335S:AP1 plantDimers or Trimers or Fourmers?29页，共36页，星期二花器官发育的四聚体模型花器官发育的四聚体模型每轮器官均由四每轮器官均由四个蛋白质组成的个蛋白质组成的复合体决定复合体决定30页，共36页，星期二SEPSEP2A+2SEP萼片萼片31页，共36页，星期二A+2B+SEP花瓣花瓣32页，共36页，星期二2B+C+SEP雄蕊雄蕊33页，共36页，星期二2C+2SEP心皮心皮34页，共36页，星期二。

QuartetsSEPSEP35页，共36页，星期二Chapter 15 Flower Development1. ABC model2. Quartets1. ABC model2. Quartets3.ABCDE36页，共36页，星期二。