付正莉, 刘 蕊, 王宁宁, 朱克明, 陈 松, 张洁夫, 谭小力
(1.江苏大学生命科学研究院,江苏镇江 212013; 2.江苏省农业科学院经济作物研究所,江苏南京 210014)
植物分枝(branching)是植物普遍存在的生长现象,腋芽形成后进一步生长形成侧枝,侧枝上的腋芽也可以发育成侧枝,进而形成株系。植物分枝受基因、激素、自然环境、营养条件等多种因素的影响,也与作物的产量有关,可通过影响作物的结实量进而影响作物的产量。
腋生分生组织(axillary meristem,简称AM)的形成与腋芽的生长为植物分枝发育的2个阶段。腋生分生组织在叶片的叶腋处生成,进而发育成腋芽,腋芽生长成为侧枝。侧枝具有与主茎相同的能力,如产生叶片、花等组织。由于植物的性质和种类有差异,植物的地上株型和分枝组成也各不相同。观察植株的分枝形态,可以将所有的分枝归为五大类:单轴分枝(monopodial branching)、合轴分枝(sympodial branching)、假二叉分枝(false dichotomous branching)、二叉分枝(dichotomous branching)、分蘖(tiller)。通过对植物分枝发育调控机制的研究,从水稻、拟南芥、番茄、玉米、矮牵牛突变体中得到一系列与分枝相关的基因。由于这些基因影响分枝发育的阶段存在差异,将其归纳为三大类:第一类是参与腋生分生组织形成的基因,如MOC/LS、LAX、BLIND等;第二类是参与腋生分生组织生长的基因,如MAX、RMS、DAD等;第三类是对上述2个方面均有影响的基因,如TB1、SPS/BUS。
本文将从腋生分生组织的形成和生长2个方面着手,阐述参与调节植物分枝发育相关基因的研究进展,以期为植物分枝的分子机制研究提供参考。
LS基因调控腋生分生组织的形成,起初是从番茄突变体中被发现的。……