Current Biology:植物花瓣斑点形成的分子机制

植物科学最前沿  |   2020-02-24 00:00

来源:植物科学最前沿

作者:calljone 

Endless forms most beautiful(无尽之形最美)
在自然界中,许多生物都表现出引人注目的斑点或条纹状色素沉淀图案,如斑马的条纹、蝴蝶翅膀的花纹、贝壳上的旋转螺纹和植物花瓣上的斑点。那么大自然中这些千奇百趣的生物图案到底是怎么形成的呢?背后又隐藏着什么样的调控奥秘?1952年,英国数学家Alan Mathison Turing发表了一篇关于自然界花纹是怎样形成的论文,他在论文中提出了著名的反应-扩散理论。Turing认为,脊椎动物体表周期性斑图可能是由两种特定物质相互反应或作用产生的一种物质促进色彩生成,另一种物质抑制色彩生成,相遇后一边反应一边扩散。在绝对均匀的情况下,这个系统会呈现出对称的图景,但一点不平衡就能产生强烈的反馈,最终形成复杂的图案。以这种程序构建的图案,被称为“图灵斑图”。然而目前为止,这类图案的激活和抑制因子的分子调控机制仍不太清楚

20200224020542_67e2d6.jpg

Dispersed Anthocyanin Spots in Mimullus lewisii and Mimullus guttatus


2020年2月20日,康涅狄格大学、加州大学伯克利分校、弗吉尼亚大学、华南农业大学和华盛顿大学的研究人员在Current Biology杂志上报道了题为“Two MYB proteins in a self-organizing activator-inhibitor system produce spotted pigmentation patterns”的研究论文。该研究通过野外调查和EMS诱导获得了猴面花(Mimullus)的rto突变体。结果发现,花瓣斑点的发生是由一个R2R3-MYB激活子和一个R3-MYB抑制子相互调控而形成的。通过干扰实验和数学建模,证明了这两个基因编码的蛋白质的性质对应于两种组分(激活剂-抑制剂),其作用原理与图灵模型(反应-扩散系统)非常相似。值得注意的是,破坏这种模式会影响传粉者的造访。因此,简单的激活-抑制系统中的细微变化可能是花朵中色素沉积模式的多样性演变的重要原因。20200224020542_6b0170.jpg

The interactions of NEGEN and RTO Produce Spotted Pigmentation Patterns


原文链接:https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(19)31700-2

来源:frontiersin 植物科学最前沿

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyOTY2NDYyNQ==&mid=2247494231&idx=1&sn=c1e1fb556a734294dda3941d5cf4f267&chksm=e8bd9849dfca115f55e9fe978b071d1f255352022b02fbf80f32c0a9ec9c4651cea281d5dc2b#rd

版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。

电话:(010)86409582

邮箱:kejie@scimall.org.cn

相关推荐 换一换