Blommor är fortplantningsorganen hos angiospermer, den mest olika gruppen av växter på jorden. De spelar en avgörande roll i sexuell reproduktion, attraherar pollinatörer och underlättar överföringen av pollen mellan manliga och kvinnliga reproduktionsstrukturer. Att förstå de utvecklingsprocesser som ger upphov till blommor är därför viktigt för att studera växternas reproduktion och evolution.
I den nya studien använde forskare från John Innes Center i Storbritannien en kombination av genetisk analys, mikroskopi och beräkningsmodellering för att undersöka bildandet av blommor i modellväxtarten Arabidopsis thaliana. Arabidopsis är en liten blommande växt som ofta används inom växtforskning på grund av dess korta generationstid, lilla genomstorlek och väletablerade genetiska verktyg.
Teamet fokuserade på en specifik gen som heter FLORICAULA (FLO), känd för att spela en central roll i blommig meristemidentitet. Blommeristem är en specialiserad grupp stamceller som ger upphov till alla blommors organ. Genom att studera FLO:s uttryck och funktion kunde forskarna få en djupare förståelse för hur blommeristemet etableras och hur det reglerar utvecklingen av olika blomorgan.
Ett nyckelfynd av studien var att FLO fungerar som en molekylär växel som styr övergången från vegetativ till blommig utveckling. Forskarna fann att FLO uttrycks i skottets apikala meristem, som är den stamcellsnisch som producerar nya blad och stjälkar. När växten får miljösignaler såsom förändringar i dagslängd eller temperatur utlöses FLO-uttryck, vilket leder till bildandet av blommeristem och initiering av blomutveckling.
Dessutom avslöjade studien att FLO interagerar med andra regulatoriska gener för att kontrollera uttrycket av specifika uppsättningar gener involverade i blommig organogenes. Detta nätverk av interaktioner säkerställer korrekt bildning och placering av foderblad, kronblad, ståndare och fruktblad, vilket resulterar i den karakteristiska strukturen hos en blomma.
Resultaten av denna forskning ger en mer heltäckande förståelse av de genetiska mekanismerna bakom blommans utveckling. De lyfter också fram betydelsen av FLO som en nyckelregulator i övergången från vegetativ till blommig tillväxt. Denna kunskap kan få konsekvenser för förbättring av grödor och utveckling av nya strategier för att manipulera blomutveckling för prydnads- eller jordbruksändamål.
Sammantaget representerar studien ett betydande framsteg i vår förståelse av hur blommor bildas, vilket öppnar nya vägar för ytterligare forskning om evolution och utveckling av blommande växter.
