花器官发育的“ABC”模型
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1. ABC模型:指被子植物花发育过程中不同的基因类别决定不同的花器官。
决定被子植物花各个器官发育的基因共分为A、B、C三类。
A类基因决定花的萼片和花瓣;B类基因决定花的花瓣和雄蕊;C类基因决定花的雄蕊和雌蕊。
2. B染色体:亦称多余染色体,是被称为A染色体的常染色体以外的染色体3. C3植物:光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物4. C4植物:CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸,而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。
又称C4植物。
如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
5. KoK钟:水氧化钟( water oxidizing clock):是Kok 等根据一系列瞬间闪光处理叶绿体与放O2 的关系提出的解释水氧化机制的一种模型。
每吸收一个光量子推动氧化钟前进一步。
6. Nectary:植物花内分泌蜜汁的外分泌腺组织。
蜜腺一般位于花瓣、花萼、子房或花柱地基部。
蜜汁有引诱昆虫传粉的作用。
7. Z链(Z chain):光合电子传递链,简称光合链(photosynthetic chain),主要指以植物为代表的叶绿体类囊体膜上有序地排列着电子传递体,两个光系统串联在其中。
8. 埃默森效应(Emerson 效应):在波长大于685nm的远红光条件下,再补加波长约为650nm 的短波红光,这两种波长的光协同作用大大增加(大于单独照射的总和)光合效率的现象称(Emerson效应)9. 白色体(leucoplast):存在于植物的贮藏细胞中,不含色素,具有贮藏淀粉、蛋白质和脂类的作用10. 伴胞:是与筛管分子起源于同一个原始细胞的相伴而生并纵向排列的薄壁细胞,具有细胞核和各类细胞器,与筛管分子相邻的壁上有稠密的筛域。
伴胞可帮助没有细胞核和正常细胞器的筛管分子生活。
11. 孢蒴:是苔藓植物孢子体的重要组成,是产生孢子的结构。
孢朔内的孢子母细胞经减数分裂产生孢子。
12. 孢子:细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖或休眠作用的生殖细胞。
植物花器官发育ABC模型研究进展摘要:花器官是陆生植物生殖过程中的重要功能器官,本文综述了花器官发育的ABC模型的产生和发展过程,包括经典ABC模型以及随后发展的ABCD、ABCDE和四聚体模型。
关键词:花发育;ABC模型The Development Research on ABC Model of Floral OrganAbstract:The flower organ is one of important function organs to the terrestrial plants in the process of the reproductive.In this paper, I summarize the the production and development process of ABC model of floral organ development, including the classic ABC model and the later ABCD, ABCDE, and tetramer models.Keywords: flower development; ABC model引言开花植物250000多种,在陆生生态系统中占明显优势[1]。
花器官是陆生植物生殖过程中的重要功能器官,已经成为进化论者和生态学家的研究焦点。
基本的花器官是明显保守的,虽然花的数目、形状、大小、颜色和器官的排列方式不同,但都是对各自授粉方式的适应而导致花结构巨大变化的进化[2]。
植物花发育是植物发育中最为引人注目的阶段,传统生物学对花发育的关注可以追溯到200多年前[3]。
长期以来,对花的研究多限于形态描述以及开花生理方面,有关分子遗传学研究只在十多年前才开始,但研究结果令人瞩目[4]。
在花发育的分子遗传学研究中,对花器官的研究最为深入,已有较为成熟的实验模型指导研究工作。
该模型就是ABC模型,即花发育的同源异型基因作用模型[5-7]。
花器官发育ABC经典模型假定花中有ABC3类的基因活性存在。
其作用方式为:A类基因单独决定萼片,A类基因和B类基因共同决定花瓣,B类基因和C类基因共同决定雄蕊,C基因单独决定心皮。
即一类基因控制相邻两轮花器官的发育:萼片(A),
花瓣(A +B),雄蕊(B + C), 心皮(C)。
拟南芥A功能基因包括ap1和ap2; B功能基因包括ap3和pi ; C 功能基因包括ag。
如下图:其中WT表示野生型,就是正常的植物。
ap1-1表示ap1突变体,突变掉了ap1基因使其不表达,缺少萼片。
其他类似。
Wildtype flower
花瓣
包尺弗墨哼片购吊雄迓隙尿心皮惊肇胎阵
图棉花芽分化过程
A.位片朋廉分比形成期R.花彎廉加分化形成期匚杞詡一雄戏醮狀分化形成期D.滩凉心皮原乩分化形成期可能是植物开花ABC模型中的C类基因AG发生了突变,当AG发生突变的时候就会出现花里开花的现象!。
abcde模型植物生理植物生理学是研究植物生活活动的科学,包括植物的营养吸收、光合作用、逆境适应等方面。
为了能够更好地了解植物生理学,我们采用了ABCDE等模型来分析植物的整个生长发育过程。
下面我将逐一介绍这个模型的内容。
首先是A模块,也即开花模块(Anther identity)。
植物的开花是整个生长发育过程中的重要事件之一。
在植物生理学中,研究者对植物开花的基本原理进行了深入的探索。
A模块是用来解释植物开花过程中雄蕊(花药和花丝)的形成和发育的模块。
其中关键的调控基因包括AP1、AP2、AP3、AG等。
接下来是B模块,也即内稃模块(Bracteole identity)。
内稃是植物花朵的重要组成部分,能够为花朵提供保护和支持。
B模块主要研究内稃的发育过程以及内稃与其他花部器官之间的相互作用。
关键的基因包括AP2、FUL、AP3等。
C模块,即花冠模块(Calyx identity)。
花冠是植物开花过程中的重要组成部分,起到吸引传粉媒介和保护修饰的作用。
C模块主要研究花冠的发育过程以及花冠与其他花部器官之间的相互作用。
其中关键的基因包括AP2、AP3、PI、AG等。
D模块,也即果实模块(Developing fruit identity)。
果实是植物开花后形成的结果,包含种子和种皮。
D模块主要研究果实的发育过程以及果实与其他花部器官之间的相互作用。
关键的调控基因包括AP2、AP3、FUL、AG等。
最后是E模块,即种子开发模块(Endosperm identity)。
种子是植物生命周期中的重要阶段,也是植物繁衍的关键环节。
E模块主要研究种子的发育过程以及种子与其他花部器官之间的相互作用。
关键的基因包括AP3、FUL、IPA1、SHP1等。
以上就是ABCDE模型在植物生理学中的应用情况。
这个模型的提出和应用,极大地推动了对植物生长发育过程的认识和理解,为我们更好地掌握植物生理学知识提供了重要的工具和理论基础。
现代分子生物学名词解释ABC模型:即控制花形态发生的模型。
该模型把四轮花器官同时发生作为基本前提,强调花形态突变体产生不同花器官的生理位置变化。
该模型中正常花的四轮结构的形成是由三组基因A、B、C共同作用完成的,每一轮花器官特征的决定分别依赖于A、B、C三组基因中的一组或两组基因的正常表达oA组基因控制萼片、花瓣的发育,B组基因控制花瓣、雄蕊的发育,C组基因控制雄蕊、心皮的发育oA、C 组基因互相拮抗,抑制对方在自身所控制的区域中表达,如其中任何一组或更多的基因发生突变而丧失功能,花的形态就出现异常。
AP位点(APsite):所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。
cDNA(complementaryDNA):在体外以mRNA为模板,利用反转录酶和DNA聚合酶合成的一段双链DNA。
C值(Cvalue):通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量,以每细胞内的皮克(pg)数表示。
C值反常现象(Cvaluedox):也称C值谬误。
指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象,即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系,某些较低等的生物C值却很大,如一些两柄动物的C值甚至比哺乳动物还大。
Dane颗粒:HBV完整颗粒的直径为42nm,称为Dane颗粒,由外膜和核壳组成,有很强的感染性。
DNA(deoxyribonucleicacid):脱氧核糖核酸,是世界上所有已知高等真核生物和绝大部分低等生物的遗传物质。
DNA的半保留复制(semi-conservativereplication):DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。
这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。
因此,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种复制方式被称为DNA的半保留复制。
花朵发育的ABC模型|重瓣重谈时,想要想得起原文作者:Vivian Irish(Department of Molecular, Cellular and Developmental Biology, Department of Ecology and Evolutionary Biology, Yale University, 266 Whitney Ave, New Haven,CT06520-8104,USA.E-mail:*********************)花朵由外向内,由萼片(sepals),瓣片(petals),雄蕊(stamens)和心皮(carpels)4轮组成,它们每一种花的器官都对繁殖有特殊的功能(图1)。
萼片包裹并保护花芽,而瓣片通常大而显眼,可以吸引传粉者(以及人!)。
雄蕊产生花粉粒,其中含有雄配子,而雌蕊含有胚珠,受精后可以产生种子。
这些不同类型器官的大小,性状,数目和精细层度可能非常不同,但是4轮类型器官同轴排列的一般结构存在于所有的开花植物(被子植物)中。
本文我将阐述,'ABC'模型是这种保守的花朵结构如何在遗传上得以确定的一种简单又令人满意的解释。
什么是'ABC'模型?Coen ES, Meyerowitz EM(correspondence). The war of the whorls: geneticinteractions controlling flower development. Nature. 1991 Sep 5;353(6339):31-7.1991年,Enrico Coen和Elliot Meyerowitz在他们一篇影响深渊的文章中首次将ABC模型清晰的表达出来。
尽管影响花朵器官身份的同源异形突变(homeotic mutation)已经知道了快一个世纪,这份工作系统的分析了这些突变,并且双重和三重突变产生的表型是发展ABC模型的关键证据。
ABC模型:即控制花形态发生的模型。
该模型把四轮花器官同时发生作为基本前提,强调花形态突变体产生不同花器官的生理位置变化。
该模型中正常花的四轮结构的形成是由三组基因A、B、C共同作用完成的,每一轮花器官特征的决定分别依赖于A、B、C三组基因中的一组或两组基因的正常表达oA组基因控制萼片、花瓣的发育,B组基因控制花瓣、雄蕊的发育,C组基因控制雄蕊、心皮的发育oA、C组基因互相拮抗,抑制对方在自身所控制的区域中表达,如其中任何一组或更多的基因发生突变而丧失功能,花的形态就出现异常。
AP位点(APsite):所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。
cDNA(complementaryDNA):在体外以mRNA为模板,利用反转录酶和DNA聚合酶合成的一段双链DNA。
C值(Cvalue):通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量,以每细胞内的皮克(pg)数表示。
C值反常现象(Cvaluedox):也称C值谬误。
指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象,即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系,某些较低等的生物C值却很大,如一些两柄动物的C值甚至比哺乳动物还大。
Dane颗粒:HBV完整颗粒的直径为42nm,称为Dane颗粒,由外膜和核壳组成,有很强的感染性。
DNA(deoxyribonucleicacid):脱氧核糖核酸,是世界上所有已知高等真核生物和绝大部分低等生物的遗传物质。
DNA的半保留复制(semi-conservativereplication):DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。
这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。
因此,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种复制方式被称为DNA的半保留复制。
DNA的半不连续复制(serru-cliscontinuousreplication):DNA复制过程中前导链的复制是连续的,而另一条链,即后随链的复制是中断的、不连续的。