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综述:向日葵属假头状花序的遗传与发育研究进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月25日 来源:Biologia 1.6
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本综述系统梳理了向日葵属(Helianthus)植物花序发育的遗传调控机制,重点解析了控制花分生组织形成时序、数量排列及器官身份基因(如对称性调控基因)的协同表达,为理解假头状花序(pseudanthium)的进化与发育提供了关键分子见解。
本综述系统总结了向日葵属(Helianthus)植物花序的发育机制,该属隶属于菊科(Asteraceae)向日葵族(Helianthinae),包含约50个物种。花序结构由多基因协同调控,这些基因控制花分生组织的形成时机、数量及其空间排列模式。器官身份基因的协调表达决定了花器官类型的分化,而位置身份基因则调控对称性模式的建立。
向日葵属最典型的花序类型为异型辐射状假头状花序(heterogamous radiate pseudanthium),其特征为由辐射对称的两性盘花(actinomorphic hermaphroditic disk florets)被一圈显眼的左右对称不育边花(zygomorphic sterile marginal ray florets)包围。同型盘状花序(homogamous discoid inflorescence)仅由盘花构成,目前仅发现于H. radula物种。而仅具舌状花的类舌状花序(liguliflorous-like head)则常见于某些种间杂交种(如Helianthus × multiflorus),其起源于H. decapetalus的未减数卵细胞与H. annuus的减数雄配子结合。部分自发突变向日葵品系也可产生类舌状花序,但仍保留边缘真舌状花与内部具部分生殖功能的类舌状花的形态差异。
对花分生组织和花器官发育异常突变体的遗传分析表明,盘花与舌状花具有高度同源性。一例向日葵突变体因花原基起始缺陷,揭示了腋生分生组织与花分生组织之间存在有趣的平行调控机制。向日葵属内不同物种和突变体的花序变异模式,为解析假头状花序发育及整体植物形态建成的遗传调控网络提供了宝贵材料。
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