花器官发育机制研究论文

花发育是被子植物生命周期中一个重要的综合发育过程，涉及无限生长向有限生长及不同发育方式的转换，包括开花诱导、信号传递、属性决定、器官发生，既受环境因子（如光周期、温度等）的诱导，又受到自身内部因素的调节，经过一系列信号转导过程，启动成花决定过程中的控制基因。在复杂的基因互作网络调控下，营养茎端分生组织（vegetative meristem，VM）转变为花序分生组织（inflorescence meristem，IM），然后在IM 的侧翼形成花分生组织（floral meristem，FM），分化出花器官。 截至目前，从拟南芥（ Arabidopsis thaliana ）中共有180多个参与调控开花的基因被鉴定出，并确定其中存在有6条调控开花的信号途径：即光周期途径（photoperiod pathway）、春化途径（vernalization pathway）、自主途径（autonomous pathway）、赤霉素途径（gibberellin pathway）、温敏途径（thermosensory pathway）和年龄途径（aging pathway）。表观遗传是开花信号通路中的重要机制，对开花及花器官发育产生关键调控作用。miRNAs 的表观遗传调控机制是植物分子发育生物研究的重要领域，例如miR172、miR156、miR159 参与了开花诱导的信号转导途径，共同开启花的发育过程。 本文综述了被子植物花器官发育的格式形成与分子调控机制。 通过对拟南芥和金鱼草突变体研究而提出的多种发育模型, 成功地解释了被子植物花器官突变现象。其中, 最著名的是由Bowman等及Coen和Meyerowitz提出的“ABC模型”。该模型指出, 花器官的形成和发育由A、B和C三类功能基因决定; A类基因的表达决定了第一轮萼片的形成, 包括APETALA1 (AP1)和APETALA2 (AP2)基因等; B类[APETALA3 (AP3)和PISTILLATA (PI)基因]和A类基因的组合表达决定了第二轮花瓣的发育; C类[AGAMOUS (AG)基因]和B类基因的组合表达决定了第三轮雄蕊的形成; C类基因的表达决定了第四轮雌蕊的发育。同时, A类和C类基因在功能上彼此抑制, 较好地解释了花器官的同源异型转变现象。 矮牵牛( Petunia hybrida ) D类基因FLORAL BINDING PROTEIN 7 (FBP7)和FBP11决定了胚珠的形成和发育。拟南芥D类SEEDSTICK (STK)、SHATTERPROOF1(SHP1)和SHP2三基因突变体的胚珠变成了心皮结构和叶结构。这些研究将花发育“ABC模型”拓展为“ABCD模型”。随后, 研究发现SEPALLATA (SEP)基因能与其他类型的花器官特征决定基因发生结合, 维持四轮花器官的正常发育, 定义为“E类基因”。因此, 花发育模型进一步扩展为“ABCDE”模型(图2): A类+E类基因组合调控第一轮萼片的形成和发育, A类+B类+E类基因组合决定第二轮花瓣的形成和发育; B类+C类+E类基因组合调控第三轮雄蕊的形成和发育; C类+E类基因组合决定第四轮雌蕊的形成和发育; C类+D类+E类基因组合调控胚珠的形成和发育。 金鱼草GLOBOSA (GLO)、DEFICIENS (DEF)和SQUAMOSA (SQUA)蛋白形成多聚体复合物的酵母三杂交和电泳迁移率实验表明: 多聚体复合物比二聚体具有更强的结合DNA能力。随着这些同源异型蛋白相互作用研究的积累, Theissen和Saedler提出了一个更全面的花发育四聚体模型(图2): 花同源异型蛋白通过形成四聚体复合物调控花器官的形成。该模型成功地揭示了模式植物花器官的各种突变类型,很快得到了广泛认同。 在拟南芥花器官的形成过程中, 蛋白四聚体AP3-PI/SEP-SEP和AP3-PI/AG-SEP分别调控花瓣和雄蕊的形成。随后, 拟南芥SEP基因丢失部分功能后的表型与STK、SHP1和SHP2基因三突变体的表型相同; 并且酵母三杂交显示D类蛋白能与SEP3蛋白形成多聚体复合物。因此, 花发育四聚体模型包含了D类和E类蛋白相互作用, 调控胚珠的形成和发育(图2)。同时, 不同开花植物菊花、西红柿和水稻等的蛋白互作实验显示, 花的同源异型蛋白均能形成多聚体。植物体外和体内的多种实验手段均表明花发育四聚体模型在花器官发育过程中扮演重要角色。 Theißen等（2016）根据花同源蛋白四聚体复合物（FQC，Floral quartet-like complex）与核小体具有高度相似性, 进一步提出了核小体拟态模型。在该模型中, 花发育四聚体复合物代表类核小体性能且序列特异的转录因子, 并在包含CArG元件的启动子上通过允许或抑制染色质修饰, 进而替代不活跃染色质靠近转录起始位点的核小体, 最终导致染色质处于一种平衡状态。核小体拟态模型为花同源四聚体复合物的功能预测提供了线索。核小体是由组蛋白构成的八聚物,是静态系统, 但是染色质会发生频繁重组。靠近转录起始位置的核小体是不稳定的,特别是基因5′端的动态核小体可能增加转录起始位点的可接触性。花同源蛋白四聚体能招募组蛋白修饰因子, 并可替代转录因子起始位点上游的标准核小体。 在拟南芥花发育过程中, AP1和SEP3蛋白会较早的结合, 随后改变染色质可接触性。研究表明SEP3蛋白扮演着先锋转录因子的角色, 通过修饰染色质的可接触性, 促使其侵入难接触的核小体关联DNA位点, 进而创造一个开放的染色质环境, 并允许非先锋转录因子结合到可接触位点。当转录因子与DNA结合时, 能有效驱除核小体, 空出结合位点, 且结合位点的距离非常接近CArG-box序列距离。虽然核小体拟态模型很好地解释了花同源蛋白四聚体复合物调控目标靶基因的分子机理, 但有待于进一步的验证。 目前, ABCDE类基因, 除了AP2基因外, 均属于MADS-box基因家族成员中的MIKC型MADS-box基因。MIKC型MADS-box基因编码的蛋白从N端到C端依次包含1个MADS(M)结构域、1个介于中间的I结构域、1个角质蛋白同源的K结构域和1个C末端结构域（图4）。其中, M结构域是一个由约60个氨基酸组成的高度保守的DNA结合域, 对MADS转录因子的核酸定位和二聚化均具有重要作用。I结构域由约35个氨基酸组成，其保守性相对较弱, 对结合DNA二聚体的形成具有选择性。K结构域由约65~70个氨基酸组成，包含疏水性和带电残基, 具有保守性, 形成两性分子的螺旋线, 涉及蛋白二聚体和多聚体复合物的形成。C结构域由约30个氨基酸组成，保守性最差, 其氨基酸序列十分多变, 涉及转录激活和多聚体复合物的形成。MADS蛋白通过二聚体结合DNA序列的CArG元件; 根据花发育的四聚体模型, 2个蛋白二聚体各自识别不同的CArG元件, 在DNA形成环状后, 这2个二聚体相互靠近, 形成蛋白四聚体, 进而调控花器官的形成和发育。 MIKC型MADS-box基因通过复制产生了SQUA (A类)、DEF/GLO (B类)、AG (C类和D类)、AGL2 (E类)四个亚家族。SQUA亚家族是一类决定花序/花分生组织和花被特征的基因, 在核心真双子叶植物起源之前, 发生2次基因重复产生euAP1、euFUL和AGL79 三个进化系。DEF/GLO亚家族产生于被子植物共同祖先的2次基因复制, 第一次基因复制发生在被子植物起源之前, 产生paleoAP3和PI进化分支; paleoAP3基因又经过第二次基因复制, 分化出TM6和euAP3两类旁系同源的进化分支。AG亚家族基因随着被子植物的演化也发生了2次主要基因重复, 第一次发生在被子植物起源之前, 通过基因重复形成了调控心皮与雄蕊发育的C类进化系和调控胚珠发育的D类进化系; C类进化系在核心真双子叶植物起源之前又发生了1次基因重复, 形成euAG和PLENA (PLE)两个进化系。AGL2亚家族基因主要参与调控花器官和花分生组织的形态分化, 通过基因重复产生了AGL2、AGL3、AGL4和 AGL9四个进化系。 一些大的被子植物类群花器官形态多样化与MIKC型MADS-box基因重复密切相关。核心真双子叶植物起源之后, 花被有明显的花瓣和萼片区分以及花器官的排列方式等特征的进化均与A类和E类基因重复相关。单子叶植物水稻( Oryza sativa )的内外稃和浆片形成与其A类基因的进化相关。被子植物花被形态多样化与B类基因重复导致的功能分化密切相关。在被子植物的基部类群和基部真双子叶植物中, B类基因往往通过一些小尺度的基因重复, 调控花瓣的形态分化。在基部真双子叶植物三叶木通( Akebia trifoliata )中, AP3同源基因通过2次小尺度的基因重复产生了3个paleoAP3型基因AktAP3_1、AktAP3_2和AktAP3_3,其中AktAP3_3 基因主要参与调控花被花瓣化。文心兰属( Oncidium )植物通过基因重复产生3个paleoAP3型基因OMADS3、OMADS5和OMADS9, 其中OMADS3在四轮花器官中均有表达,OMADS5基因主要在萼片和花瓣中表达, 而OMADS9基因主要在花瓣和唇瓣中表达; 这些转录因子可能通过PI型OMADS8形成不同的异源二聚体, 进而导致萼片、花瓣、唇瓣的形态差异。菊类植物的花瓣和雄蕊形态多样化与PI旁系同源基因的表达模式密切相关。矮牵牛的2个B类旁系同源基因(FBP1和PMADS2)在调控花瓣和雄蕊发育上是冗余的, 但是FBP1基因对于雄蕊花丝和花瓣管的融合又是必需的。耧斗菜( Aquilegia vulgaris )的退化雄蕊形成需要B类基因的参与。在单子叶植物中, 水稻和玉米( Zea mays )的PI旁系同源基因由于基因重复产生了表达模式的分歧。 MIKC型基因表达区域或模式的改变, 会引起花器官的变化。B类或C类基因表达模式的改变会引起生殖器官缺失, 形成单性花。鸭跖草科( Commelinaceae )等单子叶植物的最外轮花器官中AP3同源基因转录活性丧失或表达量很低时, 花被表现出明显的萼片和花瓣之分。楸树( Catalpa bungei ) CabuPI基因在重瓣花形成和发育的关键时期, 其表达量明显上调。唐松草叶银莲花( Thalictrum thalictroides ) ThtAG1基因的选择性拼接导致其蛋白K区丢失, 形成重瓣花。樱花( Prunus lannesiana ) PrseAG基因的外显子跳跃导致Presag-1蛋白C末端的AG基序I和II丢失, 引起雄蕊转变成花瓣, 雌蕊转变成叶状器官。在基部被子植物星花木兰( Magnolia stellate )中, MastAG基因发生选择性拼接, 形成I区和K区缺失的mastag_2蛋白和K区和C区缺失的mastag_3蛋白, 导致星花木兰的花瓣数目增加。 植物miRNA通过与靶基因互补位点结合, 抑制或降解靶基因mRNA的翻译; 其中, miRNA159、miRNA160、miRNA167、miRNA169、miRNA172和miRNA319等在参与调控植物花器官发育方面发挥着关键作用。拟南芥miRNA159在赤霉素途径中起着重要作用，通过降解其靶基因GAMYB, 进而抑制LEAFY基因转录和花药发育; 进一步研究发现, miRNA159作为调控开关, 在营养器官抑制其靶基因MYB33和MYB65的表达, 并将MYB33和MYB65基因限制在花药中表达。水稻miRNA159通过降解其靶基因OsGAMYB, 导致花药和花粉败育。在拟南芥中,miRNA160的3′调控区插入1个Ds转座子形成的突变体, 表现出花型不规则和花粉育性降低。拟南芥miRNA167通过降解靶基因ARF6和 ARF8的转录, 导致胚珠珠被生长停止、花药异常和花粉败育。矮牵牛BLIND (BL)基因和金鱼草FISTULATA (FIS)基因编码的miRNA169,通过降解靶基因NF-YA后, 进而抑制C类基因在外两轮花器官中的活性。在开花早期, miRNA172通过降解拟南芥内两轮花器官中AP2 mRNA, 进而调控拟南芥开花时间，此外miRNA172 是一个应答环境温度的miRNA。miRNA172 自身也受到miRNA156 的调控，miRNA156主要调控植物幼年期的生长。miRNA319通过调控TCP转录因子, 进而调控花瓣和雄蕊的发育; 同时miRNA319突变体拟南芥花瓣变得窄小, 雄蕊的花药出现缺陷。 随着基因组测序技术的不断发展, 全基因组范围的基因表达检测水平日益提高, 极大地推动了多年生木本植物花发育分子机理的研究。大量的被子植物花发育转录组分析表明, 不同发育阶段间差异表达基因的鉴定及其表达模式的确定为综合理解复杂的分子调控网络途径提供了基础。荔枝( Litchi chinensis )花器官发育的转录组分析表明, MADS-box和激素合成相关基因在花发育过程起重要作用。Liu等通过茶树( Camellia sinensis )花发育的转录组研究, 发现花器官发育过程中WRKY、ERF、bHLH、MYB和MADS-box等转录因子基因家族显著上调（Liu等，2017）。杜鹃红山茶( Camellia azalea )花发育的转录组分析揭示了花器官发育过程中MADS-box基因家族中的SVP和AGL24-like基因显示出特异的表达模式。番荔枝( Annona squamosa )花发育的转录组研究表明, 一些关键基因FT、SOC1、CO和MADS-box等在花器官发育中扮演着重要角色。毛竹( Phyllostachys edulis )花形成和发育的转录组分析表明, MADS-box基因的表达显著上调。 被子植物花器官发育模型多样性的研究主要源于三个不同目的: 一是更好地理解多变的花器官突变现象; 二是揭示被子植物花器官发育过程的共同特点; 三是目前的模型均无法概括所有被子植物花器官发育过程。随着大量花发育过程相关基因调控研究的积累, 花发育模型也在不断补充和发展。基于这些花同源异型突变体研究提出的多种发育模型, 成功解释了植物花突变现象。但是, 花器官发育的四聚体复合物激活或抑制特异目标基因的机制有待于进一步的揭示和验证。 MIKC型MADS-box基因重复导致不同进化系中基因的C区产生新的基序, 产生功能分化的新基因; 新基因通过改变与其他基因的结合能力, 形成不同类型蛋白四聚体或新的表达区域, 参与花器官形态分化。因此, 被子植物一些大类群的形态创新时间与MADS基因发生基因重复时间高度一致。但是, MIKC型蛋白作为转录因子, 其调控的特异靶基因依然难以确定。主要体现在两方面: 一是拟南芥基因组上存在大量与CArG-box序列相似的DNA序列元件, 几乎每一个基因都拥有一个结合MIKC型转录因子的位点, 导致难以判断MIKC型蛋白对应的特异目标基因的CArG-box基序; 二是拟南芥基因组上至少有45种不同MIKC型蛋白存在高度保守的DNA结合M结构域, 并且很多蛋白的DNA特异结合域非常相似。但是, 不同花同源异型蛋白的特异靶基因序列差异很大, 导致不同花同源异型基因的突变表型明显不同; 靶基因的CArG-box序列、结构特性和转录辅助因子在花同源蛋白四聚体复合物的靶基因识别过程中均扮演重要角色。 miRNA通过调控其靶基因, 进而对被子植物花器官的发育产生影响。这些miRNAs在调控花器官发育的同时, 也会影响到其他器官形成和发育。例如, 拟南芥miRNA159除通过其靶基因调控花药发育外, 还参与糊粉层的发育和细胞程序化死亡, 并对种子萌发产生影响。在拟南芥中,miRNA160还参与调控叶形对称、花序形成、茎和根的生长等发育进程。目前, 调控花器官发育的miRNA研究主要集中在拟南芥、水稻、金鱼草和矮牵牛等模式植物, 未来应拓宽到其他被子植物花器官发育研究领域。 模式植物花器官发育基因的功能解析, 揭示了被子植物花器官发育的机理, 但是多年生被子植物花发育的研究依然缺乏。利用同源基因克隆和表达分析的研究手段均参考了模式植物的研究成果, 因而限制了多年生植物特异基因的挖掘。高通量转录组测序极大地推动了多年生被子植物花器官的关键基因挖掘和分子调控网络研究, 提高了人们对多年生被子植物花器官发育的整体理解。因此, 随着生物技术和生物信息分析的不断发展, 被子植物花器官发育的分子调控研究将会有更大的突破, 并可为遗传改良和基因工程提供重要的理论基础。 Bhatla, S. C. Plant Physiology, Development and Metabolism, Ch. 25, 813–817(Springer Singapore, 2018). Theißen G, Melzer R, Rümpler F (2016). MADS-domain transcription factorsand the floral quartet model of flower development: linking plant development and evolution. Development, 143(18): 3259–3271 Theissen G, Saedler H (2001). Plant biology. Floral quartets. Nature, 409(6819): 469–471 Liu F, Wang Y, Ding Z, et al (2017).Transcriptomic analysis of flower development in tea (Camellia sinensis (L.)). Gene, 631: 39–51 李巍,徐启江.被子植物开花时间和花器官发育的表观遗传调控研究进展.园艺学报,2014,41(06):1245-1256. 景丹龙,郭启高,陈薇薇,夏燕,吴頔,党江波,何桥,梁国鲁.被子植物花器官发育的模型演变和分子调控.植物生理学报, 2018, 54(03): 355-362. 蔡秀清,刘近平.植物发育生物学导论.第9章 花的发育, 139-146 (中国林业出版社, 2015).

植物细胞工程技术以及应用论文

1 植物细胞工程基础研究

植物细胞工程是建立在工程技术与现代生物科学基础上的科学技术。它的发展依赖于植物学、分子生物学、植物生理学、遗传学、环境工程学、植物营养学等学科共同的发展和进步的，可为研究生物科学提供非常重要的技术。植物发育的生物学是当代植物科学研究的主要内容。离体培养的器官与培养体细胞胚及调控这种步骤已经建立了良好的实验体系，极大地将植物生物学的内容丰富了，而且还加速了发展。植物的薄层细胞培养已经成为了在离体条件下研究生理生化、植株再生、遗传转化的关键技术。并且应用离体培养的技术来探究花器官的发育，已经在多种植物上实现了开花和结实。原生质体培养为研究单细胞提供了较为良好的技术体系，已应用在植物激素的作用机理、植物细胞的分裂、细胞壁生物学、基因表达、物质跨膜运输等多个研究领域。

2 植物细胞工程技术及其应用

2. 1 加倍单倍体技术及应用

利用植物的组织来培养单倍体的植物材料从而获得单倍体植物，然后再通过自然方法或者人工加倍的方法从而获得双倍体植株的技术，被称为加倍单倍体技术。在这种技术中以使用花药和花粉来进行培养的应用最为广泛。利用这种技术来进行花药和花粉培养获得植株，目前已经在 250 多种植物上实验成功。目前，我国在培养花药和单倍体育种这两方面总体已经处于世界的前列，由多名研究者研制的 N6 培养基已经被大量应用在禾本科植物的花药和花粉培养上，现已被当做是国内外花培使用的通用培养基。而且利用花培技术，我国在多种农作物上都培养出了许多新的品种，例如水稻的中花系列的品种、小麦中的京花系列的品种、油菜中的华油一号等这些已经培育成功的品种的'推广，现已在社会和经济方面都取得了很好的效益。

在遗传上面，我们采用花培技术已获得染色体代的换系和附加系的方法，现在也被大量应用在小麦、大麦和一些茄科植物的身上，这种方法对远缘杂交育种的效率有着极大的提高。

植物存在的一种自然现象就是雌核发育。雌核发育就在离体的条件下通过培养一些没有受精过的子房和胚珠以产生单倍体植株，或者是在活体的条件下用不同种类的花粉或者是被物理方法处理过花粉授予其中，以诱导雌核的发育。目前这种培育方法已经在不下 10 种的植物上获得了成功。在离体条件下，诱导孤雌生殖来获得加倍单倍体的这一技术发展的时间很短，不过现在已经开始使用在构建遗传分析、作物的改良与转基因的受体材料。

2. 2 原生质体培养和体细胞杂交

植物细胞工程的核心技术是原生质体培养和体细胞杂交。

为了不出现植物远缘杂交不亲和性，新的种质资源不断创新，为了实现植物遗传转化和进行细胞学的基础研究提供了重要的科学研究基础。粮食作物、蔬菜、果树、花卉、林木等是获得的原生质体再生植株。农作物和经济作物主要是以原生质体培养，从一年生向多年生、从草本向木本、从高等向低等是近年来的植物发展趋势。原生质体培养、体细胞杂交、体细胞杂质种子评价和利用等是我国大量研究方面。世界前列的是第一次获得的原生质体植株种类数量，先进的成果适用主要是在原生质体培养体系的建立和完善、体细胞杂质种子鉴定、新种质的创制等方面。在植物细胞生理和遗传学、基因组学、蛋白质组学研究中的应用主要是以原生质体培养的技术。

2. 3 加强植物细胞工程基础研究

基础科学的进步与发展是植物细胞工程的发展主要平台。转基因植物、植物生物反应器的研究和应用的推进方面是加强研究基础植物代谢工程、植物细胞工程与植物基因工程的快速有机整合，结合分子标记辅助育种技术等。

3 结语

现代生物技术的发展是需要植物细胞工程的研究与应用来推动的。植物细胞工程作为一个很独立的学科和技术研究，为现代农业化高效率、优质性、可持续发展性做出了重大贡献。生命科学技术和工程技术的进步有力推动了植物细胞技术的发展，也大大有效地推进了现代生命科学技术的进一步发展。

加大对植物细胞工程的基础研究创新 ,将为植物细胞工程的进步提供更为广阔的发展平台，为社会主义现代农业科学技术的发展做出更大的贡献。

一、花芽分化� 花芽分化 又称花器官的形成。 包括花原基的形成、花芽各部分的分化与成熟的全过程。 有些植物花芽分化所要求的条件与花的发端所要求的条件是一致的，有些则不一致。 (一)形态变化图 16 苍耳接受短日照诱导后生长锥的变化�图中数字为发育阶段。0 阶段为营养生长时的茎尖 � (二)生理生化变化� 顶端分生组织形态上的变化之前或同时，在分生组织内部即发生着复杂的生理生化变化。 RNA合成 蛋白质的含量增加 总蛋白 组蛋白 淀粉积累 已发现了多种参与成花调控的基因。� (三)花器官形成的条件� 在植物的成花过程中，花的诱导和花的器官形成是两个紧密相连但不同的过程。 当植株在适宜的条件下完成了花诱导后，在花器官的形成及开花过程中，还需要其他一些合适的条件 ，来保障植物完 成花过程而开花。 1.环境因子 充足的光照，适宜的温度，良好的供水和科学的施肥。� 光： 对花器官形成影响最大。 在自然条件下，光照时间越长，光照愈充足，形成的有机物越多，越有利于开花。 在花器官中，雄蕊发育对光强较敏感。 小麦花药发育处于花粉母细胞形成的前夕，遮光处理72h，花粉全部败育。� 光敏核不育水稻 ： 晚粳水稻农垦58及其突变体“农垦58s” 短日照不仅在诱导开花中起决定性作用，在诱导期之后对花本身的发育依然起着促进作用。 长日照则相反，对农垦58与58s花器官分化和花的发育起阻抑作用。 温度： 相对较偏高的温度有利于花器官发育过程的顺利进行。 温度过高或过低不利花器官的形成。 水稻 在稍偏高的温度下稻穗分化过程明显缩短 在低温下则延缓甚至中途停止。 在减数分裂时期，如遇17℃～20℃以下的低温，则花粉母细胞被损坏，进行异常的分裂。 绒毡层细胞肿胀肥大， 不能把养料输送给花粉粒，使花粉粒发育不正常。 “倒春寒”主要是减数分裂时期，受到低温的危害，影响到花器官的分化。� 水分： 对水分特别敏感期： 雌雄蕊分化期 、花粉母细胞、胚囊母细胞减数分裂期 如果水分缺乏，将会造成幼穗分化延迟，并引起颖花退化。 矿质营养： 氮肥不足，缺少花芽分化所需的蛋白质，造成花芽分化缓慢而且花少； 氮肥过多 ，则造成贪青徒长，使花芽分化受阻。 花芽分化期，应保证充足适量的氮肥，再配以磷肥和钾肥、微量元素锰、钼等，可使花芽分化加快，花数增多。 2.碳氮比(C/N)学说 20世纪初克莱布斯( )通过大量试验认为，对开花起决定性作用的不是碳水化合物和含氮化合物的绝对量，而 是其比例。 他提出了碳氮比(C/N)学说，C为碳水化合物，N为可利用的含氮化合物，当植物体内C/N比值高时，有利于生殖体的形 成，促进开花；反之，有利于营养生长，延迟开花。 C/N比学说 与农林生产实践中的很多措施相吻合。 果树栽培上 移植 修剪树根 环割 绞缢树干 在作物栽培上 ，施用大量N肥，提高以茎、叶为收获物的产量。 C/N比学说 只适宜长日照植物和某些日中性植物的开花，对短日照植物如菊花、大豆等的开花则不适宜。 C/N比学说 不能解释开花的本质，它不是诱导植物开花的理论，但对控制花芽分化有重要作用。� 3.内源激素对花芽分化的调控� IAA、CTKs、ABA和乙烯，对果树花芽的分化有促进作用。 GAs可抑制一些果树花芽分化，促进短日植物苍耳、菊花以及麝香石竹等植物花芽的分化。二、植物的性别分化 花器官发生与发育的基因调控 研究花发育的模式植物----拟南芥和金鱼草 特点： 形态个体小，生长周期快，种子多，形态结构简单，基因组小等。 同源异型 拟南芥和金鱼草已有大量的突变体，其形态和性状发生了改变，致使花的花瓣和雄蕊等出现在本不该出现的部 位，花的某一器官 变成另一器官(如花瓣变成拟心皮)。这种遗传变异现象称为同源异型。 同源异型(hotneotic) 指在正常情况下，属性相同的分生组织 ，由于发生变异， 最后生成不同的器官或组织。 同源异型突变 泛指分生组织不正常发育，产生异位的器官或组织。 同源异型基因(homeetic gene) -------控制同源异型化的基因 例如：金鱼草的一个同源异型基因Deficiehs ( Def )发生突变，花瓣原基不正常发育形成萼片；雄蕊原基不正常发 育形成子房，最终突变体的花没有花瓣和雄蕊，具有2层萼片以及多个子房。 花器官发育的ABC模型 (Coen等，1991)典型的花器官从外到内应具有花萼、花瓣、雄蕊、心皮四轮基本结构。 控制花四轮基本结构的基因按功能，可划分为ABC三大组： A组基因控制第1、2轮花器官的发育，其功能丧失会使第1轮萼片变成心皮，第2轮花瓣变成雄蕊； B组基因控制第2、3轮花器官发育，其功能丧失会使第2轮花瓣变成萼片，第3轮雄蕊变成心皮； C组基因控制第3、4轮花器官发育，其功能丧失会使第3轮雄蕊变成花瓣，第4轮心皮变成萼片。 花的4轮结构花萼、花瓣、雄蕊和心皮 ，分别由A、AB、B C、C组基因决定。