玉米的ramosa1突變早在一個世紀(jì)前就分離出來了,,這個基因的突變的玉米曾一度被認(rèn)為是一個新品種的玉米Zea ramosa。早期繪制的食用玉米的遺傳圖譜將ramosa1基因置于一個單一的位點(locus),,被認(rèn)為是玉米在進(jìn)化上的一種返祖現(xiàn)象,。最近來自冷泉港的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此基因控制著花序的分支構(gòu)架。文章作為雜志的封面文章發(fā)表在最新一期的Nature上,。
開花植物的外觀是由花序決定的,,花序是軸及其著生在上面的花的通稱,也可特指花在花軸上不同形式的序列,,如圓錐花序,,穗狀花序等,。植物的分支模式是由頂端分生組織決定的。因此,,花序的模式就反映了分生組織的數(shù)目,、分布和活動、與枝長相關(guān)的分生組織活動時間,。玉米的穗不同與其它禾本科植物,,如大米和高梁,擁有長長的穗軸,,玉米的比較短,。
ramosa1基因的產(chǎn)物是一種轉(zhuǎn)錄因子,研究人員證實了它可以控制花序的模式(inflorescence architecture),。它表達(dá)的部位位于初生分生組織的基部,,基因在枝初生的時候就決定了玉米只能長短穗。
另外一個基因ramosa2,,它通過調(diào)控ramosa1基因的表達(dá)來起作用的,。ramosa1基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子在水稻中不存在,在高粱中在不同的時相中進(jìn)行表達(dá),。因此ramosa1基因在玉米的馴化和禾本科植物的進(jìn)化過程中都可能起到重要的作用,。
一個世紀(jì)以前首次分離出來的ramosa1玉米突變體曾經(jīng)被認(rèn)為是一個新種,被稱為Zea ramosa,,原因是它與“原始的”草本相似,。ramosa1被看成是家玉米Zea mays的一種返祖現(xiàn)象,早期的遺傳圖將其放在一個單一位點上?,F(xiàn)在Vollbrecht等人分離出了ramosa1,,發(fā)現(xiàn)它控制花序(植物開花的區(qū)域,決定一個植物的形狀)的分支架構(gòu),。我們熟悉的玉米穗軸沒有長的分支,,與相關(guān)草本的花序不同。ramosa1編碼一個轉(zhuǎn)錄因子(該轉(zhuǎn)錄因子在水稻中是沒有的,,在高粱中是以不同方式調(diào)控的),,并在玉米馴化過程中經(jīng)歷了強(qiáng)烈的選擇,。這個發(fā)現(xiàn)與ramosa1在演化中扮演一個關(guān)鍵角色的觀點是一致的:它對今后的作物育種也可能有用,。本期封面所示為一個ramosa1玉米穗,是在有高度分支穗的植物上產(chǎn)生的,。