菊属及其近缘类群花序演化的分子机制研究

花序及花序中小花的分化对菊科植物的演化和适应具有十分重要的作用。菊属及其近缘类群是菊科艾蒿亚族的核心类群，它们分别有头状、假头状或盘状花序。这些花序类型演化的分子机制一直受到进化生物学家的极大关注。为了阐明花序中舌状花的有无和形态以及不同花序构型转变的分子机制，本项目选择具有不同花序构型（即盘状花序、头状花序及假头状花序）的菊属及其近缘类群为材料，同时进行引种栽培、杂交试验，培育具不同花序构型的种、属间杂交植物，从这些研究材料中扩增、克隆出调控舌状花发育的CYC类基因，对其序列和表达模式变异进行分析，探讨不同花序构型演化的遗传基础和分子机制；同时，通过人工杂交不同杂交组合后代的花序构型变异分析，探讨杂交对花序构型多样性的影响及其分子机制。

花序及花序中小花的分化对菊科植物的演化和适应具有十分重要的作用。本项目选取具有不同花序构型（即盘状花序、头状花序及假头状花序）的菊属及其近缘类群为材料，通过比较形态学、解剖学、分子生物学和发育生物学的方法，探讨了不同花序构型演化的遗传基础和分子机制。研究结果显示：1）菊属等所具有的舌状花和亚菊等具有的不对称花的花序类型是由管状花背部花冠裂片和雄蕊在发育过程中受到抑制演变而来；2）菊属及其近缘类群不同花序类型形成的原因可能是决定花背腹特征的调控基因CYCLOIDEA在时空表达上的差异所致；3）甘菊、蓍状亚菊和百花蒿的CYC-like基因成员属于共同起源的直系拷贝，从所研究的菊科植物中共克隆得到10个CYC-like基因家族成员，其中6个属于与花对称性有关的CYC2类基因，CYC1类和CYC3类成员各具两个成员；4）CYC2类基因在所研究的类群中已产生了一定的分化。