シロイヌナズナの花のホメオティック遺伝子のレギュレーターであるスーパーマン

私たちは、シロイヌナズナの花の中心心皮を犠牲にして発生する余分な雄しべをもたらす遺伝子座、スーパーマン、突然変異について説明します。初期原始から成熟した花まで、スーパーマンの花の発達は、走査型電子顕微鏡で説明されています。スーパーマンの対立遺伝子で構築され、以前に特定されたホメオティック変異で構築された二重で三重変異株の発達も説明されています。本質的に相加的表現型は、スーパーマンアガーマスおよびスーパーマンのアペタラ2二重変異体で観察されます。Apetala3またはPistillataとSuperman対立遺伝子のいずれかの間に観察される生物関係は、スーパーマン遺伝子産物がこれらの花のホメオティック遺伝子の調節因子である可能性があることを示唆しています。これをテストするために、アガマスとアペタラ3の発現パターンをスーパーマンの花で調べました。野生型の花では、アペタラ3の発現は、花びらと雄しべの仕様に必要な2番目と3番目の渦巻きに制限されています。対照的に、スーパーマンの花では、アペタラ3の発現は拡大して、通常4番目の渦巻きを構成するほとんどの細胞を含むように拡大します。この異所性のアペタラ3発現は、スーパーマンの花の余分な雄しべの発達の原因の1つであると提案されています。陽気な表現の空間的パターンは、野生型の花と比較して、スーパーマンの花では変化しないままです。まとめると、これらのデータは、野生型スーパーマン遺伝子産物の機能の1つが、花の4番目の渦巻きでapetala3を負に調節することであることを示しています。さらに、スーパーマン変異体は、花柄の分裂組織の決定性の喪失を示します。これは、アペタラ3およびピスティラタ遺伝子産物によって媒介されると思われる効果です。

We describe a locus, SUPERMAN, mutations in which result in extra stamens developing at the expense of the central carpels in the Arabidopsis thaliana flower. The development of superman flowers, from initial primordium to mature flower, is described by scanning electron microscopy. The development of doubly and triply mutant strains, constructed with superman alleles and previously identified homeotic mutations that cause alterations in floral organ identity, is also described. Essentially additive phenotypes are observed in superman agamous and superman apetala2 double mutants. The epistatic relationships observed between either apetala3 or pistillata and superman alleles suggest that the SUPERMAN gene product could be a regulator of these floral homeotic genes. To test this, the expression patterns of AGAMOUS and APETALA3 were examined in superman flowers. In wild-type flowers, APETALA3 expression is restricted to the second and third whorls where it is required for the specification of petals and stamens. In contrast, in superman flowers, APETALA3 expression expands to include most of the cells that would normally constitute the fourth whorl. This ectopic APETALA3 expression is proposed to be one of the causes of the development of the extra stamens in superman flowers. The spatial pattern of AGAMOUS expression remains unaltered in superman flowers as compared to wild-type flowers. Taken together these data indicate that one of the functions of the wild-type SUPERMAN gene product is to negatively regulate APETALA3 in the fourth whorl of the flower. In addition, superman mutants exhibit a loss of determinacy of the floral meristem, an effect that appears to be mediated by the APETALA3 and PISTILLATA gene products.