植物分生组织会产生呈螺旋状、轮状图案的器官。花菜呈现出一种不寻常的器官排列，其中有许多螺旋嵌套在各种花球上。这种分形的、自相似的组织如何从发展机制中出现仍然难以捉摸。Science杂志以封面论文发表了来自法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学Francois Parcy课题组和里昂大学Christophe Godin课题组等合作题为“Cauliflower fractal forms arise from perturbations of floral gene networks”的研究论文。该研究将建模与实验研究相结合阐明了调控花菜花球的形成的分子机制。
在拟南芥中花是由 LFY引发。其中LFY被SOC1和 AGL24及生长素最大值上调标记花分生组织起始位点。LFY在花原基中特异性表达，在 SAM 中LFY被 TFL1 蛋白抑制。在花原基中LFY 诱导AP1/CAL对LFY产生正反馈并抑制SOC1/ AGL24和TFL1，从而稳定新生花原基（见下图J）。研究表明，花菜样结构也存在于模型十字花科拟南芥中（见下图H，I），是由旁系同源基因编码 MADS-box 转录因子AP1和CAL突变导致。以前多项研究已经初步揭示了一个网络模型用来调控拟南芥的芽和花发育的分子机制，而这些机制能否解释拟南芥 ap1 cal花球的发育尚不清楚。
综上，这项研究揭示了植物如何通过改变身份和分生组织动态的生长和发育网络产生分形模式，阐明了分子和形态随时间的变化，分生组织获得了不同的特性，从而形成了在自然界和作物中发现的高度多样化和迷人的植物结构阵列。
论文链接：https://science.sciencemag.org/content/373/6551/192
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