两侧对称花形成过程中花瓣内部不对称性调控的分子机制

高等植物花型的发育为研究多细胞生物的形态建成提供了独特的实验系统。两侧对称花作为一个复杂性状，主要涉及两个关键的调控途径：背腹不对称性（dorsoventral asymmetry, DV）途径和器官内部不对称性（organ internal asymmetry, IN）途径。DV途径的分子机制已经研究得比较清楚，主要与CYC-like TCP和MYB家族的转录因子调控有关。但是目前IN分子调控途径仅鉴定到了几个关键因子，其分子机制尚未解析清楚。

2022年9月，Horticulture Research上线了（Advance Access）南京农业大学李信副教授和中国科学院东北地理与农业生态研究所罗达研究员题为A perspective on the molecular mechanism in the control of organ internal (IN) asymmetry during petal development（花瓣发育过程中调控器官内部不对称性的分子机制）的综述论文。

本综述首先介绍了被子植物花器官内部不对称性常见的几种模式和类群分布。迄今，关于IN分子调控途径的研究主要集中在对两侧对称花型植物金鱼草（Antirrhinum majus）和豌豆（Pisum sativum）花瓣内部不对称性的研究上面（图2）。作者从植物器官的细胞水平和组织水平讨论了两侧对称花中IN途径的器官属性建成。已有的研究表明IN途径的分子模块不存在线性的调控关系，并且这些模块已被整合到植物其他发育相关途径中，例如根瘤发育途径；IN途径也与一些重要的细胞生长发育基础生物学过程有关，同时牵涉了众多的信号途径。另外，花瓣作为叶性器官，其器官内部不对称的调控与叶发育的研究结果类似，都涉及了脉序系统的排布变化，而脉序的排布主要受到植物激素生长素浓度梯度影响。最后，本文提出了一个基于生长素浓度调控脉序排布从而导致器官内部不对称花瓣形成的假设模型（图3）。本综述将为今后IN途径的分子机制研究提供很好的参考。

图2 花瓣内部不对称性调控的关键因子

图3 两侧对称花发育过程中生长素时空分布调控花瓣内部不对称形成的假设模型

华南农业大学的博士后余倩霞为该论文的第一作者。南京农业大学李信副教授和中国科学院东北地理与农业生态研究所罗达研究员为论文的共同通讯作者。华南农业大学的葛良法教授、广东省农业科学院环境园艺研究所的博士后Sagheer Ahmad参与了部分工作。该研究得到了国家自然科学基金（31771345）、广东省自然科学基金-粤穗联合基金（2021A1515110137）和博士后基金（2021M701261）等项目的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhac202

转自：“园艺研究”微信公众号

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