导　　师： 王印政;王文采

学科专业： G1001

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中国科学院植物研究所

摘　　要： 在模式植物金鱼草中的花对称性分子发育与遗传学研究揭示出相关调控基因在花对称性形成过程中的功能和表达式样及其相互作用机制，但被子植物中花对称性的繁杂多样远非模式植物的表达模式所能概括。因此，我们选择车前科和苦苣苔科中与金鱼草较近缘的典型类群地黄属和非洲紫罗兰属作为研究对象，针对它们在花对称性形成方面区别于金鱼草的不同式样，开展这些类群中花对称性主控基因cycloidea(cyc)类基因的进化发育生物学研究。该研究旨在探讨cyc类基因的功能和表达式样的变化在进化上的内在联系。 地黄花对称性基因的进化发育研究结果显示，地黄中cyc类基因rgcyc的表达模式与cyc基因在金鱼草中和mccyc基因在mohavea中的表达模式存在明显的差异。首先，rgcyc基因在近轴雄蕊预期发生位置表皮细胞下的强烈表达与地黄近轴雄蕊的缺失密切相关。转录因子中的氨基酸替代所导致蛋白质功能的改变使rgcyc基因对细胞周期基因cyclind3b抑制作用的增强可能是地黄中近轴雄蕊原基发生过程被彻底阻断的主要原因。由此看来，cyc类基因的作用不仅导致近轴花器官生长缓慢或退化，而且可能与自然类群中花近轴器官丢失的现象有关。其次，同mccyc基因在mohavea中的表达模式相似，rgcyc基因的表达也从近轴雄蕊延伸到了两侧雄蕊，但是并没有强烈地抑制两侧雄蕊的发育，仅仅使得两侧雄蕊短于远轴雄蕊从而在地黄中形成二强雄蕊。这一现象可能是由于rgcyc基因的表达与mccyc基因的表达在时间和空间上的差异所造成的，并显示地黄中二强雄蕊的形成机制和金鱼草完全不同。第三，rgcyc基因在近轴花冠裂片的表达没有象cyc在金鱼草中一样明显促进它们的生长。此外，近轴花冠裂片明显的自身对称性显示在地黄中rgcyc基因在两侧对称性形成方面可�

关 键 词： 发育生物学 花 对称性基因 车前科 苦苣苔科 地黄属

领　　域： [生物学] [生物学]