了解林地草莓的花序结构为作物改良提供了工具

植物中的花通常排列成称为花序的分枝簇。当花朵产生种子和果实时，花序结构——分枝的程度以及每个分枝的最终花朵数量——在作物生产力中起着核心作用。

林地草莓对我们大多数芬兰人来说是一种熟悉的植物。它也是一种非常方便进行生物学研究的模式植物——易于在温室中栽培，而且其基因组小已为人所知。赫尔辛基大学农业科学系的研究人员专注于探索调节林地草莓花序结构的遗传机制。在转基因草莓植物的帮助下，他们确定了影响花序复杂性的基因功能。

“我们的目标是了解自然界中植物结构和形式多样性背后的机制。在这项研究中，我们探索了草莓花序的分枝水平如何变化，从而影响植物的浆果产量，”TimoHytönen教授说，该研究的通讯作者。

研究人员展示了草莓花序的发育如何由称为分生组织的小生长点决定。草莓分生组织位于枝条的尖端，可以终止成花或产生新的分生组织形成分枝。这些事件的发生时间会影响分枝迭代、花朵的最终数量，并最终影响花序中浆果的数量。

有趣的是，草莓花序结合了两个分枝系统——单轴主轴和同轴侧枝——在植物学上被称为聚伞圆锥花序。thyrse架构的发展以前没有在任何其他植物中探索过。

“首先，我们的发现表明草莓中的聚伞圆锥花序结构是如何从几何上不同的分生组织中出现的，其次，我们提供的分子数据显示了两个具有拮抗功能的基因如何调节这些分生组织的命运，”博士研究员SergeiLembinen解释说。

与卡尔加里大学的计算机科学家合作，将分子数据整合到计算模型中以创建虚拟草莓植物。该模型与实验数据一起帮助我们理解影响花序结构的复杂相互作用和机制。该模型解释并捕捉了草莓花序结构的广泛变异性，植物学家乔治·麦克米伦·达罗(GeorgeMcMillanDarrow)将近一个世纪前就记录了这一点。

“通过探索植物物种的多样性及其发育过程中的具体特征，我们对控制植物发育的遗传机制在进化过程中如何被修改有了基本的了解。此外，这项研究为我们提供了基于基因组学的植物育种工具基因更复杂的栽培草莓，”Hytönen教授说。