造花基因的起源
開花植物是從沒有花的植物進(jìn)化而來(lái)的。眾所周知,幾種基因(稱為MADS-box基因)的功能會(huì)產(chǎn)生花朵特有的形狀,如雄蕊,雌蕊和花瓣。還已知不產(chǎn)生花的植物,例如苔蘚,蕨類植物和綠藻,具有MADS-box基因。然而,直到現(xiàn)在還沒有很好地理解MADS-box基因如何在沒有花的植物中起作用。為了理解花的進(jìn)化機(jī)制,有必要了解MADS-box基因如何在沒有花的植物中發(fā)揮作用。
由國(guó)家基礎(chǔ)生物學(xué)研究所的Mitsuyasu Hasebe教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組透露,MADS-box基因利用苔蘚Physcomitrella專利來(lái)控制配子體莖的精子活力和細(xì)胞分裂以及伸長(zhǎng)。該研究小組的研究生Shizuka Koshimizu說(shuō):“Physcomitrella專利中有六個(gè)MADS-box基因,我們用苔蘚分析了它們的功能,我們打破了這六個(gè)基因。在苔蘚中失去了所有MADS-box基因的功能,精子鞭毛幾乎沒有移動(dòng)。此外,在莖中,長(zhǎng)度的增加阻止了尖端的供水,其中精子游動(dòng)受精.MADS-box基因?qū)τ谑芫陵P(guān)重要的兩個(gè)方面:為精子游泳提供足夠的水和生產(chǎn)可移動(dòng)的鞭毛。“
Hasebe教授說(shuō):“隨著開花植物適應(yīng)陸地上的干燥環(huán)境,游戲機(jī)和精子鞭毛都在進(jìn)化過(guò)程中丟失?;诖耍琈ADS-box基因很可能在游戲機(jī)上工作,精子鞭毛變得不必要,并且花可能通過(guò)重新利用它們進(jìn)行其他功能而進(jìn)化。有趣的是,植物中不同譜系的發(fā)育的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)不同,盡管它們?cè)趧?dòng)物中相對(duì)保守“
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