解析绿萼月季（Rosa chinensis cv. Viridiflora）花发育模型，解锁花卉器官奥秘
编辑推荐：
为探究绿萼月季（Rosa chinensis cv. Viridiflora）花器官异形的奥秘，南阳师范学院研究人员剖析其花器官，分析表型指标与相关基因表达。结果发现花器官可分四类，由不同基因调控，A 类基因异常表达影响花器官发育。该研究为植物花器官研究提供参考112。
在繁花似锦的植物王国里，花卉的发育一直是科学家们热衷探索的神秘领域。玫瑰，作为园艺市场的宠儿，凭借丰富多样的品种备受喜爱。绿萼月季（Rosa chinensis cv. Viridiflora）更是其中的独特存在，它以新奇的颜色和异形叶状的花器官吸引着人们的目光。然而，目前对于绿萼月季花器官异形的研究还不够系统。深入探究其花器官的发育，不仅能为植物花器官发育变异的研究提供宝贵参考，还能为玫瑰育种开辟新的思路，具有极高的研究价值。
为了解开绿萼月季花器官发育的谜题，南阳师范学院的研究人员开展了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Plant Growth Regulation》上。通过层层剖析绿萼月季的花器官，结合表型指标分析和相关基因表达研究，研究人员发现绿萼月季的花器官存在着独特的发育模式。研究表明，绿萼月季的花器官包含萼片、花瓣、雄蕊和胚珠等结构，但雌蕊发育不完全。A 类基因 RcAP1 的异位过表达可能是雄蕊表型缺失并形成绿色叶状结构的原因，而 RcAP2 的异位过表达则可能抑制了 C 类基因的表达，导致雌蕊发育不全。这一研究为植物异形花器官发育的研究提供了重要参考，也为观赏植物花型改良的研究奠定了理论基础。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们精心挑选健壮且无病虫害的绿萼月季植株上盛开的鲜花，将其花器官从外向内层层解剖，分别用于表型指标测定和 RNA 提取。接着，通过 RNA 提取和互补 DNA（cDNA）合成，获取用于后续实验的遗传物质。然后，利用实时定量逆转录聚合酶链式反应（qRT-PCR）技术，分析花器官发育相关基因的表达情况。最后，借助 Excel、SPSS 和 Origin 等软件进行统计分析，挖掘数据背后的规律。
研究结果主要分为以下几个方面：
- 表型指标测定：测量绿萼月季不同轮次花器官材料的长度、宽度和爪长后发现，越靠近内轮的材料越短越窄，爪的比例逐渐增大。其中，第二轮和第三轮材料在宽度上差异显著，第四轮和第五轮材料在各表型指标上无显著差异23。
- 同一花器官发育基因在不同材料中的表达：
- 花分生组织身份基因的表达：RcLFY 在花器官中的表达高于叶片，在中心上部材料（VII）中表达最高；RcFLC 在花器官中的表达显著高于叶片；RcSOC1 和 RcSVP 在叶片中的表达高于花器官，且 RcSOC1 在花器官中的表达从外向内逐渐降低45。
- 花器官身份基因的表达：不同花器官身份基因在不同材料中的表达存在差异。例如，A 类基因中，RcAP1 在中心上部材料（VII）中表达最高，RcAP2 在第一轮材料（I）中表达最高；B 类基因 RcAP3 和 AtPI 在中心上部材料（VII）中表达较高；C 类基因 RcAG 在中心上部材料（VII）中表达最高；D 类基因 AtSTK 和 RcAGL11 在中心下部材料（VIII）中表达最高；E 类基因在不同材料中的表达各具特点67。
- 不同花器官身份基因在同一材料中的表达：根据基因表达情况，将花器官材料分为四类。第一轮材料（I）主要由 A 类基因 RcAP2 和 E 类基因 AtSEP2、AtSEP3 调控，对应萼片结构；第二轮至第六轮材料主要由 A 类基因 RcAP2、B 类基因 RcAP3 和 E 类基因 AtSEP2 调控，对应花瓣结构；中心上部材料（VII）由 A、B、C、E 类基因共同调控，可能是雄蕊，但 A 类基因的异位过表达可能导致其形态特征缺失；中心下部材料（VIII）由 A 类基因 RcAP2、E 类基因 AtSEP2 和 D 类基因 AtSTK 调控，含有胚珠结构89。
- 绿萼月季花器官发育建模：绿萼月季的花器官具有雄蕊发育的特征基因，但雄蕊形态异常，可能是 A 类基因 RcAP1 高表达所致；其雌蕊发育不完全，可能是 A 类基因高表达抑制了 C 类基因的表达。由此构建了绿萼月季花器官发育模型1011。
在讨论部分，研究人员指出，绿萼月季的叶状花器官与叶片存在差异，从花分生组织身份基因的表达就能看出二者的不同。同时，绿萼月季花器官结构中雌蕊发育不完全，这与 A 类基因和 C 类基因的相互作用密切相关。
总的来说，这项研究系统地揭示了绿萼月季的花器官发育模式，为植物异形花器官发育和观赏植物花型改良的研究提供了重要的理论依据。不过，要想更全面地了解这一现象，还需要对不同时期的材料进行更深入、更细致的研究。
