分子遺傳與創新中心孔凡江教授與華南農業大學的鐘晉順教授近期在Trends in Plant Science合作系統地總結了禾本科和豆科復合型花序結構遺傳調控的分子機制，提出了有花植物進化中復合型花序結構調控可能存在的一般規律。
花序結構（inflorescence architecture）直接影響作物的產量（productivity）和植物的適應度（fitness），同時也是研究植物發育和進化研究的理想模型。在很多有花植物中，如擬南芥，花序的基本組成單元是單朵花，這種簡單花序可以理解為一朵朵花不斷地重復而構成。與之不同，谷類和豆類作物類群植物的花序結構為復合型，即花序的基本單元不是單朵花，而是特化的小花序（如：禾本科小穗spikelets；和豆科次級花序單元secondary inflorescences）。禾本科和豆科植物具有重要的農業和生態價值。因此，如何理解復合型花序的建成對于生物發育和進化研究具有重要的意義，同時也將為谷類和豆類作物的生產應用提供有效的指導意見。
原文Fig. 1. 谷類和豆類作物形成復合型的花序。
他們認為特化的花序類結構（specialized inflorescence-like structure）不能簡單地解釋成分枝的形成，其本身可以作為復雜花序中的基本重復單元 – 即這種特化的花序類結構其實可以理解為復合型的基本單元，其自我重復與簡單花序由單朵花的自我復制組成類似。同理，這種特化的花序類結構也可以簇生，形成更高階的基本重復單元，比如在玉米及其親緣類群中的小穗對（spikelet pairs）。因此，花序類基本單元可以不斷自我重復，或者進一步簇生形成更高階的重復單元，進而促成花序的復雜性和導致復合型花序的發生。
原文Fig. 2. 復合型花序頂端分生組織的調控
為了支持這個假說，他們進一步提出三方面的證據：1. 確定性（determinate）復合型花序頂端形成一個特化花序（即禾本科小穗和豆科次級花序結構）（Fig. 1）；2. 與單朵花遺傳調控類似，花序類結構受一系列身份基因（identity gene）的調控，并且在禾本科和豆科中，具有高度的保守性 – 特別是TFL1-AP1/FUL/AGL79-AP2模塊具有高度保守的功能（雖然具有類群特異性，比如利用類群特異的旁系基因paralogs）（Fig. 2）；3. 特化的小花序本身也具有一定的變異性，而這種變異的調控與花序分枝調控不同，具有不同的機理。同時類群間的花序基本模塊的調控機制也不盡相同，具有極大的類群特異性 （Fig. 4）。
原文Fig. 4. 復合型基本單元的確定性調控
同時，該綜述還展望了禾本科和豆科花序結構未來的研究方向和待解決的關鍵問題。我校孔凡江教授和華南農大鐘晉順教授為論文的通訊作者，該研究得到德國洪堡基金和國家自然科學基金的資助。
全文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1360138521003459?dgcid=author
ENGLISH
郵編：510006 
郵箱：webmaster@gzhu.edu.cn
通訊地址：廣州市大學城外環西路230號
