Клонирование и характеристика генов, отвечающих за формирование соцветия представителя сложноцветных - хризантемы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.03, кандидат химических наук Щенникова, Анна Владимировна

• Щенникова, Анна Владимировна
• кандидат химических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат химических наук Щенникова, Анна Владимировна

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ РАСТЕНИЯ. ИНИЦИАЦИЯ ЦВЕТЕНИЯ.

1.1.1. Цветковое разнообразие. Цветок A. thaliana и основные стадии его развития. Клеточная дифференциация.

1.1.2. Переход растения к репродуктивной стадии развития.

1.2. ABCDE МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ЦВЕТКА.

1.3. ФАКТОРЫ ТРАНСКРИПЦИИ РАСТЕНИЙ. MADS СЕМЕЙСТВО.

1.4. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ЦВЕТКА.

1.4.1. Генетическая регуляция формирования и развития меристемы побега А. thaliana.

1.4.2. Определение идентичности цветковой меристемы.

1.4.3. Околоцветник.

1.4.4. В активность. Лепестки и тычинки.

1.4.5. С активность. Гинецей.

1.4.6. D активность. Развитие семязачатка.

4 1.4.7. Е активность. Модель «квартет» развития цветка.

1.5. ABCDE МОДЕЛЬ И ДРУГИЕ ВИДЫ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ.

1.6. ГЕНЕТИКА ЭВОЛЮЦИИ МОРФОЛОГИИ РАСТЕНИЙ.

1.7. СЛОЖНОЦВЕТНЫЕ.

П. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

П. 1. Бактериальные и дрожжевые штаммы. Растения.

П.2. Выделение суммарной РНК из ткани соцветий и цветков хризантемы.

П.З. кДНК библиотека из соцветий хризантемы.

П.4. Выделение плазмидной ДНК из Е. coli и A. tumefaciens.

П.5. Секвенирование. Сравнительный анализ полученных последовательностей с последовательностями из банка данных.

4, П.6. In situ гибридизация тканей соцветия хризантемы со специфичными пробами.

П.7. Получение кассет экспрессии MADS генов хризантемы и петунии.

П.8. Получение агробактериального штамма с бинарным вектором и трансформация им растений.

П.9. Выделение геномной ДНК из растительной ткани.

П. 10. Трансформация дрожжевого штамма Pj69-4a плазмидной ДНК и анализ кДНК библиотеки и MADS белков хризантемы и петунии в дрожжевой GAL системе.

П. 11. Выделение плазмидной ДНК из дрожжевых колоний и трансформация ею Е.

1 coli.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Клонирование и характеристика генов, отвечающих за формирование соцветия представителя сложноцветных - хризантемы»

Растение в стремлении к воспроизводству проходит две стадии - вегетативную и репродуктивную. В попытках понять механизмы перехода от одной стадии к другой и непосредственно самого процесса цветения исследователи бьются не один год.

Усилия физиологов увенчались созданием многофакторной модели, учитывающей комбинированное влияние условий окружающей среды, гормонов и микроэлементов на индукцию цветения.

Молекулярные биологи и генетики рассматривают развитие соцветия и цветка высших цветковых растений как высоко консервативный процесс, который определяется сетью регуляторных генов, организованных иерархическим образом. В основании иерархии находятся гены раннего и позднего цветения. Они переключают развитие растения с вегетативной на репродуктивную фазу и активируют гены идентичности меристемы, инициируя с их помощью образование цветковых меристем. Далее в дело вступают гены-посредники, пробуждая к жизни гены идентичности цветковых органов. Области активности последних ограничивает группа кадастральных генов; в результате происходит дифференцировка кругов цветковых органов.

Молекулярно-биологические исследования показали, что большинство вышеперечисленных генов кодируют факторы транскрипции. Нарушения их экспрессии, как правило, вызывают существенные изменения в растении. Поэтому в практическом плане инженерия генов факторов транскрипции предоставляет массу возможностей для использования модифицированных растений в сельском хозяйстве, садоводстве и пр. Успех при этом зависит от того, насколько хорошо понята функциональная роль соответствующих генов.

Что касается фундаментального значения исследований факторов транскрипции растений, то оно достаточно многогранно. Это не только проникновение в молекулярные тайны развития цветка, но и возможность более глубокого понимания эволюции растительных форм.

В последние годы существенный прогресс достигнут в изучении молекулярно-генетических механизмов процесса формирования и развития цветка двух модельных двудольных растений — Arabidopsis thaliana (A. thaliana) и Antirrhinum majus (A. majus, львиный зев,). Обнаружение и функциональный анализ гомологов известных и охарактеризованных генов модельных растений способствуют исследованиям развития цветка других видов растений.

Целью данной работы является изучение молекулярного контроля формирования соцветия представителя семейства сложноцветных (Compositae) - хризантемы Dendrathema grandiflora cv. Parliament.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ КОНТРОЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЦВЕТКА

Заключение диссертации по теме «Молекулярная биология», Щенникова, Анна Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Впервые нами получена кДНК библиотека, содержащая кДНК генов, экспрессирующихся в соцветии хризантемы Dendrathema grandiflora cv. Parliament на ранней стадии развития соцветия.

2. Впервые нами выделены полноразмерные кДНК одиннадцати CDM (Chrysanthemum Dendrathema grandiflora MADS) генов хризантемы, кодирующих факторы транскрипции MADS семейства. Проведен филогенетический анализ и определена принадлежность CDM генов к различным структурно-функциональным подсемействам MADS семейства

3. Установлено, что CDM111 является ортологом APETALA1 (API, ген А— активности Arabidopsis thaliana, участвует в определении идентичности цветковой меристемы и околоцветника), обладает частичной функциональной гомологией с FRUITFUL (FUL, ген идентичности цветковой меристемы, плодолистиков и стручочков Arabidopsis thaliana) и может принимать участие в определении идентичности цветковых меристем, лепестков и плодолистиков хризантемы.

4. Показано, что CDM44 является ортологом SEPALLATA3 (SEP3, ген Е-активности, участвует в определении идентичности лепестков, тычинок, плодолистиков и семязачатков Arabidopsis thaliana) и участвует в определении идентичности лепестков, тычинок, плодолистиков и семязачатков цветков хризантемы, действуя в составе мультимерных комплексов с белками А-, В-, С- и D-активностей (так называемая ABCDE модель постулирует существование А-, В-, С-, D- и Е-активностей, в разных комбинациях определяющим идентичность органов цветка).

5. Продемонстрировано, что CDM41 и CDM8 являются продуктами паралогичных генов и гомологами FUL.

6. Показано, что CDM белки работают в составе мультимерных белковых комплексов, что свидетельствует в пользу консервативности так называемой модели «квартет» (модель полагает, что MADS белки регулируют транскрипцию генов-мишеней в составе тетрамеров).

БЛАГОДАРНОСТИ

Я искренне признательна:

- своим научным руководителям - заведующему лабораторией, академику РАСХН Скрябину Константину Георгиевичу и к.х.н. Шульге Ольге Альбертовне - за чуткое и грамотное руководство;

- сотрудникам лаборатории "Plant Architecture" (Plant Research International, Wageningen, the Netherlands) Silvia Ferrario, Richard Immink, John Franken и Gerco Angenent - за полезные дискуссии, всестороннюю помощь в освоении новых методик и неоценимое дружеское участие;

- моим замечательным коллегам в Центре «Биоинженерия» РАН - за моральную поддержку;

- правительственным организациям Нидерландов NWO и IAC - без чьих грантов этот проект не состоялся бы; моему мужу - потому что он хороший, без его решимости и терпения ничего бы и не было на этом месте;

- лично Ольге Шульге - именно она заставила родиться эту работу, невзирая на бури и шторма!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Кратко суммируя проделанную работу, отметим, что нами впервые получена кДНК библиотека на основе мРНК соцветий хризантемы и выделены кДНК копии одиннадцати CDM генов, кодирующих MADS факторы транскрипции. Проведен сравнительный филогенетический анализ CDM генов с уже известными MADS генами покрытосеменных растений. Определены паттерны экспрессии четырех CDM генов. Семейство выделенных CDM белков охарактеризовано на предмет белок-белковых взаимодействий с помощью модифицированной GAL4 системы. Паттерн таких взаимодействий в сочетании с данными перекрестного анализа белок-белковых взаимодействий растительных MADS белков разного происхождения еще раз подтвердили межвидовую консервативность происходящих в растении процессов (модели ABCDE и «квартет»). Один из CDM генов -CDM111 - был функционально охарактеризован посредством трансгенеза растений А. thaliana. Результаты свидетельствуют о функциональном сходстве этого гена и охарактеризованных генов гомологов других покрытосеменных растений и, следовательно, о консервативности процессов развития соцветия и цветка. Это позволило провести аналогии между функционально охарактеризованным нами геном FBP2 и гомологичным ему геном хризантемы CDM44, а именно - предположить, что CDM44, подобно FBP2, проявляет свойства Е-активности в развитии цветка.

Детально проанализировав полученные нами результаты и учтя существующие модели развития цветка (ABCDE и «квартет») и огромную базу соответствующих генетических и молекулярно-биологических данных, мы постарались нарисовать картину развития соцветия и отдельного цветка хризантемы (рис. 51). Переход к цветению растения хризантемы, по всей вероятности, сопровождается активацией неизвестного пока генов-ортологов LFY и других известных «генов времени цветения». В частности, немаловажную роль в данном процессе должен играть ген CDM36 - в качестве ключевого участника сигнального фотопериод-зависимого пути инициации цветения. На стадии образования цветковых меристем активируется экспрессия всех четырех детально исследуемых нами генов - CDM8, CDM41, CDM44 и CDM111. Совокупность паттернов экспрессии этих генов, паттернов белок-белковых взаимодействий продуктов этих генов и результатов анализа соответствующих трансгенных растений позволяет предположить, что идентичность лепестков трубчатых и язычковых цветков хризантемы определяет транскрипционный квартет CDM44/CDM86/CDM115/CDM111, идентичность тычинок трубчатых цветков хризантемы определяет комплекс CDM44/CDM86/CDM115/CDM37, а идентичность плодолистиков трубчатых и язычковых цветков — квартет

CDM44/CDM44/CDM37/CDM37. Паралог CDM115 - CDM 19 - может заменять CDM115 в указанных комплексах, что происходит, видимо, при смене неких условий роста и цветения хризантемы (например, температурного режима). Вероятно также, что CDM77 (гомолог генов SEP1/SEP2) является членом Е-группы хризантемы и работает в одной «упряжке» с CDM44 и другими неизвестными пока членами SEP семейства хризантемы. Паралогичные гены CDM8 и CDM41, по аналогии с известными гомологами гена FUL, могут оказывать немалое влияние на развитие плодолистиков цветков хризантемы, что происходит в составе, к сожалению, пока неизвестных нам белковых комплексов и, возможно, задействует дополнительные и неизвестные, опять же, гены, гомологичные описываемым.

Рис. 51. Мультимерные комплексы CDM белков определяют идентичность цветковых структур (смотри пояснения в тексте): лепестков - CDM44/CDM86/CDM115/CDM111, тычинок - CDM44/CDM86/CDM115/CDM37, плодолистиков - CDM44/CDM44/CDM37/CDM37. Функциональная роль комплексов

CDM44/CDM86/CDM115/CDM8(CDM41) не ясна. ?

Полученные нами результаты могут быть применены на практике. Имея в своем распоряжении гомеозисные гены, можно использовать их для получения новых декоративных сортов хризантемы (гомологичная экспрессия генов) или других видов растений (гетерологичная экспрессия генов), поскольку конститутивная экспрессия таких генов может привести к изменениям морфогенеза растений. Например, выключение CDM44 и CDM37 могло бы привести каждый трубчатый цветок соцветия хризантемы к паттерну развития «цветок в цветке». В случае CDM44 такие цветки состояли бы из органов, подобных чашелистикам, и в случае CDM37 — из лепестков. А совместная конститутивная экспрессия CDM44 и генов В-активности могла бы изменить морфологию стеблевых листьев, сделав их похожими на лепестки.

Данное исследование имеет также большое фундаментальное значение, является вкладом в исследования морфогенеза соцветия и цветка, в частности, его эволюционных аспектов, и свидетельствует о межвидовой консервативности данного процесса.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Щенникова, Анна Владимировна, 2003 год

1. Д. Гловер. Клонирование ДНК. Методы. Москва «Мир» (1988) IRL Press, Oxford

2. Под редакцией акад. А.Л. Тахтаджяна Г.П. Яковлев, В.А. Челомбитько Ботаника. Москва «Высшая школа» (1990) Под редакцией И.В. Грушвицкого

3. Angenent G.C., Busscher M., Franken J., Mol J.N.M., van Tunen A.J. (1992) Differential expression of two MADS box genes in wild-type and mutant petunia flowers. The Plant Cell 4:983-993

4. Angenent G.C., Franken J., Busscher M., Colombo L., van Tunen A.J. (1993) Petal and stamen formation in petunia is regulated by the homeotic gene fbpl. The Plant J 4(1):101-112

5. Angenent G.C., Franken J., Busscher M., Weiss D., van Tunen A.J. (1994) Co-suppression of the petunia homeotic gene /bp 2 affects the identity of the generative meristem. The Plant J 5:233-244

6. MADS box genes is involved in ovule development in petunia. The Plant Cell 7:1569-1582 Angenent G.C., Colombo L. (1996) Molecular control of ovule development. Trends Plant Sci 1:228-232

7. Benfey P.N., Weigel D. (2001) Transcriptional networks controlling plant development. J Plant Physiology 125:109-111

8. Bernier G., Havelange A., Houssa C., Petitjean A., Lejeune P. (1993) Physiological signals thatinduce flowering. The Plant Cell 5:1147-1155 Bewan M.W. (1984) Binary Agrobacterium vectors for plant transformation. Nucl Acids Res 12:8711-8721

9. Bisseling T. (1999) The role of plant peptides in intercellular signaling. Curr Opin In Plant Biol 2:365-368

10. Bossinger G., Smyth D. (1996) Initiation patterns of flower and floral organ development in

11. Arabidopsis thaliana. Development 122:1093-1102 Bowman J.L., Smyth D.R., Meyerowitz E.M. (1989) Genes directing flower development in

12. Plant Physiol 47:393-399 Burn J.E., Smyth D.R., Peacock W.J., Dennis E.S. (1993) Genes conferring late flowering in

13. Arabidopsis thaliana. Genetica 90:147-155 Busch M.A., Bomblies K., Weigel D. (1999) Activation of floral homeotic gene in Arabidopsis. Science 285:585-587

14. Byrne M.E., Barley R., Curtis M., Arroyo J.M., Dunham M., Hudson A., Martienssen R.A. (2000) Asymmetric leaves 1 mediates leaf patterning and stem cell function in Arabidopsis. Nature 408:967-971

15. Cardon G.H., Hohmann S., Nettesheim K., Saedler H., Huijser P. (1997) Functional analysis of the Arabidopsis thaliana SBP-box gene SPL3: a novel gene involved in the floral transition. The Plant J 12:367-377

16. Carpenter R., Coen E.S. (1990) Floral homeotic mutations produced by transposon-mutagenesisin Antirrhinum majus. Genes Dev 4:1483-1493 Carre I.A. (1996) Genetic analysis of the photoperiodic clock in Arabidopsis. Flowering Newsletter 22:20-24

17. Carre I.A. (2002) ELF3: a circadian safeguard to buffer effects of light. Trends in Plant Science 7(1):46

18. Chung Y.-Y., Kim S.-R., Kang H.-G., Noh Y.-S., Park M.C., Finkel D., An G. (1995) Characterization of two rice MADS box genes homologous to GLOBOSA. Plant Science 109:45-56

19. Conner J., Liu Z. (2000) LEUNIG, a putative transcriptional corepressor that regulates

20. AGAMOUS expression during flower development. PNAS 97(23):12902-12907 Coupland G. (1995) Genetic and environmental control of flowering time in Arabidopsis. Trends Genet 11:393-397

21. Deyholos M.K., Sieburth L.E. (2000) Separable whorl-specific expression and negative regulation by enhancer elements within the AGAMOUS second intron. The Plant Cell 12:1799-1810

22. Doebley J., Lukens L. (1998) Transcriptional regulators and the evolution of plant form. The Plant Cell 10:1075-1082

23. Ezhova T.A., Penin A.A. (2001) A new BRACTEA (BRA) gene controlling the formation of an indeterminate bractless inflorescence in Arabidopsis thaliana. Russian J of Genetics 37(7):935-938

24. Fan H.Y., Hu Y, Tudor M., Ma H. (1997) Specific interactions between the К domains of AG and AGLs, members of the MADS domain family of DNA binding proteins. The Plant J 12:999-1010

25. Ferrandiz С., Liljegren S.J., Yanofsky M.F. (2000a) Negative regulation of the SHATTERPROOF genes by FRUITFULL during Arabidopsis fruit development. Science 289:436-438

26. Ferrandiz C., Gu Q., Martienssen R., Yanofsky M.F. (2000b) Redundant regulation of meristem identity and plant architecture by FRUITFULL, APETALA1 and CAULIFLOWER. Development 127:725-734

27. Ferrario S., Immink R.G.H., Shchennikova A., Busscher-Lange J., Angenent G.C. (2003) The MADS box gene FBP2 is required for the SEPALLATA function in petunia. Plant Cell 15(4);914-925

28. Finkelstein R., Somerville C. (1990) Three classes of abscisic acid (ABA)-insensitive mutations of Arabidopsis define genes that control overlapping subsets of ABA responses. J Plant Physiol 94:1172-1179

29. Finkelstein R.R., Wang M.L., Lynch T.J., Rao S., Goodman H.M. (1998) The Arabidopsis abscisic acid response locus ABI4 encodes an APETALA2 domain protein. The Plant Cell 10:1043-1054

30. Finkelstein R.R., Lynch T.J. (2000) The Arabidopsis abscisic acid response gene ABI5 encodes a basic leucine zipper transcription factor. The Plant Cell 12:599-609

31. Fischer A., Baum N., Saedler H., Theissen G. (1995) Chromosomal mapping of the MADS-box multigene family in Zea mays reveals dispersed distribution of allelic genes as well as transposed copies. Nucl Acids Res 23:1901-1911

32. Flanagan C.A., Hu Y., Ma H. (1996) Specific expression of the AGL1 MADS-box gene suggests regulatory functions in Arabidopsis gynoecium and ovule development. The Plant J 10:343353

33. Fletcher J.C., Brand U., Running M.P., Simon R., Meyerowitz E.M. (1999) Signaling of cell fate decisions by CLAVATA3 in Arabidopsis shoot meristems. Science 283:1911-1914

34. Fletcher J.C. (2002) Shoot and Floral meristem maintenance in Arabidopsis. Annu. Rev. Plant Biol. 53:4566

35. Fujime Y, Fujime Y., Okuda N. (1996) Morphological observations on capitulum initiation and floret development of Garland Chrysanthemum (Chrysanthemum coronarium L.). J Japan Soc Hort Sci 64(4):867-874

36. Furner I J., Ainscough I.F.-X., Pumfrey J. A., Petty L.M. (1996) Clonal analysis of the late flowering fca mutant of Arabidopsis thaliana: cell fate and cell autonomy. Development 122:1041-1050

37. Gaiser J.C., Robinson-Beers K., Gasser C.S. (1995) The Arabidopsis SUPERMAN Arabidopsis SUPERMAN gene mediates asymmetric growth of the outer integument of ovules. The Plant Cell 7:333-345

38. Gasser C.S. (1996) Homeodomains ring a BELL in plant development. Trends Plant Sci 1:134136

39. Gasser C.S., Broadhvest J., Hauser B.A. (1998) Genetic analysis of ovule development. Annu

40. Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 49:1-24 Goldberg R.B., Depaiva G., Yadegari R. (1994) Plant embryogenesis: Zygote to seed. Science 266:605-614

41. Gu Q., Ferrandiz C., Yanofsky M.F., Martienssen R. (1998) The FRUITFULL MADS-box gene mediates cell differentiation during Arabidopsis fruit development. Development 125:15091517

42. Heck G.R., Perry S.E., Nichols K.W., Fernandez D.E. (1995) AGL15, a MADS domain proteinexpressed in developing embryos. The Plant Cell 7:1271-1282 Helens R., Mullineaux P., Klee H. (2000) A guide to Agrobacterium binary Ti vectors. Trends in

43. Hicks K.A., Millar A.J., Carre I.A., Somers D.E., Straume M., Meeks-Wagner D.R., Kay S.A. (1996) Conditional circadian dysfunction of the Arabidopsis early-flowering 3 mutant. Science 274:790-792

44. Huang H., Tudor M., Weiss C.A., Hu Y., Ma H. (1995) The Arabidopsis MADS-box gene AGL3 is widely expressed and encodes a sequence-specific DNA-binding protein. Plant Molecular Biology 28:549-567

45. Huang H., Tudor M., Su Т., Zhang Y., Hu Y., Ma H. (1996) DNA binding properties of two Arabidopsis MADS domain proteins: binding consensus and dimer formation. The Plant Cell 8:1548-1560

46. Kim G.-T., Tsukaya H., Uchimiya H. (1998) The CURLY LEAF gene controls both division and elongation of cells during the expansion of the leaf blade in Arabidopsis thaliana. Planta 206:175-183

47. Koornneef M., Alonso-Blanco C., Peeters A.J.M., Soppe W. (1998) Genetic control of flowering time in Arabidopsis. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 49:345-370

48. Functional domains, evolution and regulation. Eur J Biochem 262:247-257 Liljegren S.J., Ferrandiz C., Alvarez-Buylla E.R., Pelaz S., Yanofsky M.F. (1998) Arabidopsis

49. Mandel M.A., Yanofsky M.F. (1995a) The Arabidopsis AGL8 MADS box gene is expressed in inflorescence meristems and is negatively regulated by APETALA1. The Plant Cell 7:17631771

50. Martinez E. (2002) Multi-protein complexes in eukaryotic gene transcription. Plant Mol Biol 50:925-947

51. Mayer K.F.X., Schoof H„ Haecker A., Lenhard M., Jurgens G., Laux T. (1998) Role of

52. WUSCHEL in regulating stem cell fate in the Arabidopsis shoot meristem. Cell 95:805-815 McConnell J.R., Barton M.K. (1998) Leaf polarity and meristem formation in Arabidopsis.

53. McNellis T.W., von Arnim A.G., Araki Т., Komeda Y., Misera S., Deng X.-W. (1994) Genetic and molecular analysis of an allelic series of copl mutants suggests functional roles for the multiple protein domains. The Plant Cell 6:487-500

54. McSteen P.C.M., Vincent C.A., Doyle S., Carpenter R., Coen E.S. (1998) Control of floral homeotic gene expression and organ morphogenesis in Antirrhinum. Development 125:2359-2369

55. McSteen P., Hake S. (1998) Genetic control of plant development. Curr Opin In Biothechnol 9:189-195

56. Meer van der, I.M. (1999) Agrobacterium-mediated transformation of Petunia leaf disks.

57. Michaels S.D., Amasino R.M. (1999a) FLOWERING LOCUS С encodes a novel MADS-domainprotein that acts as a repressor of flowering. The Plant Cell 11:949-956 Michaels S.D., Amasino R.M. (1999b) The gibberellic acid biosynthesis mutant gal-3 of

58. Moussian В., Schoof H., Haecker A., Jurgens G., Laux T. (1998) Role of the ZWILLE gene in the regulation of central shoot meristem cell fate during Arabidopsis embryogenesis. EMBO J 17:1799-1809

59. Ng M., Yanofsky M.F. (2000) Three ways to learn the ABCs. Curr Opin In Plant Biol 3:47-52 Ng M., Yanofsky M.F. (2001) Activation of the Arabidopsis В class homeotic genes by

60. Okamuro J.K., Caster В., Villarroel R., Van Montagu M., Jofuku K.D. (1997) The AP2 domain of APETALA2 defines a large new family of DNA binding proteins in Arabidopsis. PNAS 94:7076-7081

61. Okamuro J.K., Szeto W., Lotys-Prass C., Jofuku K.D. (1997) Photo and hormonal control of meristem identity in the Arabidopsis flower mutants apetala2 and apetalal. The Plant Cell 9:37-47

62. Parcy F., Bomblies K., Weigel D. (2002) Interaction of LEAFY, AGAMOUS and TERMINAL FLOWER 1 is maintaining floral meristem identity in Arabidopsis. Development 129:25192527

63. Pnueli L., Hareven D., Broday L., Hurwitz C., Lifschitz E. (1994a) The TM5 MADS box gene mediates organ differentiation in the three inner whorls of tomato flowers. The Plant Cell 6:175-186

64. Pnueli L., Hareven D., Rounsley S.D., Yanofsky M.F., Lifschitz E. (1994b) Isolation of the Tomato AGAMOUS gene TAG1 and analysis of its homeotic role in transgenic plants. The Plant Cell 6:163-173

65. Ponticelli A.S., Pardee T.S., Struhl K. (1995) The glutamine-rich activation domains of human

66. Reed J.W., Nagatani A., Elich T.D., Fagan M., Chory J. (1994) Phytochrome A and phytochrome В have overlapping but distinct functions in Arabidopsis development. J Plant Physiol 104:1139-1149

67. Riechmann J.L., Meyerowitz E.M. (1998) The AP2/EREBP family of plant transcription factors. Biol Chem 379:633-646

68. Riechmann J.L., Ratcliffe O.J. (2000) A genomic perspective on plant transcription factors.

69. Rounsley S.D., Ditta G.S., Yanofsky M.F. (1995) Diverse roles for MADS box genes in

70. Sablowsky R.W.M., Meyerowitz E.M. (1998) A homo log of NO APICAL MERISTEM is animmediate target of the floral homeotic genes APETALA3/PISTILLA ТА. Cell 92:93-103 Sakai H., Medrano L.J., Meyerowitz E.M. (1995) Role of SUPERMAN in maintaining

71. Sanda S., John M., Amasino R. (1997) Analysis of flowering time in ecotypes of Arabidopsisthaliana. J Hered 88:69-72 Sanda S.L., Amasino R.M. (1996) Interaction of FLC and late-flowering mutations in Arabidopsis thaliana. Mol Gen Genet 251:69-74

72. Savidge В., Rounsley S.D., Yanofsky M.F. (1995) Temporal relationship between the transcription of two Arabidopsis MADS box genes and the floral organ identity genes. The Plant Cell 7:721-733

73. Sawa S., Watanabe K., Goto К., Kanaya E., Morita E.H., Okada K. (1999a) FILAMENTOUS FLOWER, a meristem and organ identity gene of Arabidopsis encodes a protein with a zinc finger and HMG-related domains. Genes and Development 1079-1088

74. Sawa S., Ito Т., Shimura Y., Okada K. (1999b) FILAMENTOUS FLOWER controls the formation and development of Arabidopsis inflorescence and floral meristems. The Plant Cell 11:69-86

75. Savidge В., Rounsley S.D., Yanofsky M.F. (1995) Temporal relationship between the transcription of two Arabidopsis MADS box genes and the floral organ identity genes. The Plant Cell 7:721-733

76. Schaffer R., Ramsay N., Samach A., Corden S., Putterill J., Carre I.A., Coupland G. (1998) The late elongated hypocotyl mutation of Arabidopsis disrupts circadian rhythms and the photoperiodic control of flowering. Cell 93:1219-1229

77. Schmidt R.J., Veit В., Mandel M.A., Mena M., Hake S., Yanofsky M.F. (1993) Identification and molecular characterization of ZAG1, the maize homolog of the Arabidopsis floral homeotic gene AGAMOUS. The Plant Cell 5:729-737

78. Schmitz J., Franzen R., Ngyuen Т.Н., Garcia-Maroto F., Pozzi C., Salamini F., Rohde W. (2000) Cloning, mapping and expression analysis of barley MADS-box genes. Plant Mol Biol 42:899-913

79. Schneitz K., Hulskamp M., Kopczak S., Pruitt R. (1997) Dissection of sexual organ ontogenesis: a genetic analysis of ovule development in Arabidopsis thaliana. Development 124:13671376

80. Schneitz K., Balasubramanian S., Schiefthaler U. (1998) Organogenesis in plants: the molecular and genetic control of ovule development. Trends in Plant Science 3(12):468-472

81. Schneitz K. (1999) The molecular and genetic control of ovule development. Curr Opin Plant Biol 2:13-17

82. Schranz M.E., Quijada P., Sung S.-B., Lukens L., Amasino R., Osborn T.C. (2002) Characterization and effects of the replicated flowering time gene FLC in Brassica rapa. Genetics 162:1457-1468

83. Schoof H., Lenhard M., Haecker A., Mayer K.F.X., Jurgens G., Laux T. (2000) The stem cell population of Arabidopsis shoot meristems is maintained by a regulatory loop between the CLAVATA and WUSCHEL genes. Cell 100:635-644

84. Opinion in Plant Biology 5:49-55 Shore P., Sharrocks A.D. (1995) The MADS-box family of transcription factors. Eur J Biochem 229:1-13

85. Simon R., Carpenter R., Doyle S., Coen E. (1994) FIMBRIATA controls flower development by mediating between meristem and organ identity genes. Cell 78:99-107

86. Simon R., Igeno M.I., Coupland G. (1996) Activation of floral meristem identity genes in

87. Arabidopsis. Nature 384:59-62 Simpson G.G., Gendall A.R., Dean C. (1999) When to switch to flowering. Annu. Rev. Cell Dev Biol 99:519-550

88. Smyth D.R., Bowman J.L., Meyerowitz E.M. (1990) Early flower development in Arabidopsis.

89. Stewart W.N., Rothwell G.W. (1993) Paleobotany and the evolution of plants. 2nd ed.

90. Theipen G., Saedler H. (1999) The golden decade of molecular floral development (1990-1999):

91. A cheerful obituary. Dev Genet 25:181-193 Theipen G., Saedler H. (2001) Floral quartets. Nature 409, 469-471.

92. TheiBen G. (2001) Development of floral organ identity: stories from the MADS house. Current

93. Trobner W., Ramirez L., Motte P., Hue I., Huijser P. (1992a) GLOBOSA: a homeotic gene which interacts with DEFICIENS in the control of Antirrhinum floral organogenesis. EMBO J 11:4693-4704

94. Vollbrecht E., Hake S. (1995) Deficiency analysis of female gametogenesis in maize. Dev Genet 16:44-63

95. Waites R., Hudson A. (1995) phantastica: a gene required for dorsoventrality of leaves in

96. APETALA1 by LEAFY. Science 285:582-584 Wang Z., Tobin E.M. (1998) Constitutive expression of the CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1 (CCA1) gene disrupts circadian rhythms and suppresses its own expression. Cell 93:12071217

97. Wellmann E. (1983) UV irradiation in photomorphogenesis. In Mohr H. and Shropshire W. (eds), Encyclopedia of Plant Physiology, NS 16B. Springer-Verlag, Berlin, Germany, pp 745-756

98. Wilson R.N., Heckman J.W., Somerville C.R. (1992) Gibberellin is required for flowering in

99. Yalovsky S., Kulukian A., Rodriguez-Concepcion M., Young C.A., Gruissem W. (2000b) Functional requirement of plant famesyltransferase during development in Arabidopsis. The Plant Cell 12:1267-1278

100. Yanofsky M.F. (1995) Floral meristems to floral organs: genes controlling early events in