Evolutionary Co-option of Floral Meristem Identity Genes for Patterning of the Flower-like Asteraceae Inflorescence

Yafei Zhao, Teng Zhang, Suvi K. Broholm, Sari Tähtiharju, Katriina Mouhu, Victor A Albert, Teemu H. Teeri, Paula Elomaa

Tutkimustuotos: Artikkelijulkaisu › Artikkeli › Tieteellinen › vertaisarvioitu

Abstrakti

The evolutionary success of Asteraceae, the largest family of flowering plants, has been attributed to the unique inflorescence architecture of the family, which superficially resembles an individual flower. Here, we show that Asteraceae inflorescences (flower heads, or capitula) resemble solitary flowers not only morphologically but also at the molecular level. By conducting functional analyses for orthologs of the flower meristem identity genes LEAFY (LFY) and UNUSUAL FLORAL ORGANS (UFO) in Gerbera hybrida, we show that GhUFO is the master regulator of flower meristem identity, while GhLFY has evolved a novel, homeotic function during the evolution of head-like inflorescences. Resembling LFY expression in a single flower meristem, uniform expression of GhLFY in the inflorescence meristem defines the capitulum as a determinate structure that can assume floral fate upon ectopic GhUFO expression. We also show that GhLFY uniquely regulates the ontogeny of outer, expanded ray flowers but not inner, compact disc flowers, indicating that the distinction of different flower types in Asteraceae is connected with their independent evolutionary origins from separate branching systems.
Alkuperäiskielienglanti
LehtiPlant Physiology
Vuosikerta172
Numero1
Sivut284-296
Sivumäärä13
ISSN0032-0889
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 5 heinäk. 2016
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä, vertaisarvioitu

Tieteenalat

  • 1183 Kasvibiologia, mikrobiologia, virologia

Pääsy asiakirjaan

    • ViPS: Viikki Plant Science Centre

      Elomaa, P. (Projektinjohtaja), Aphalo, P. (Principal Investigator), Asiegbu, F. (Principal Investigator), Bäck, J. (Principal Investigator), Berninger, F. (Principal Investigator), Brosche, M. (Principal Investigator), Fagerstedt, K. (Principal Investigator), Hänninen, H. (Principal Investigator), Heinonsalo, J. (Principal Investigator), Helariutta, Y. (Principal Investigator), Himanen, K. (Principal Investigator), Hölttä, T. (Principal Investigator), Hytönen, T. (Principal Investigator), Hyvönen, J. (Principal Investigator), Kangasjärvi, J. (Principal Investigator), Kärkönen, A. (Principal Investigator), Korpelainen, H. (Principal Investigator), Laine, A.-L. (Principal Investigator), Mähönen, A. P. (Principal Investigator), Mäkelä, A. (Principal Investigator), Mäkinen, K. (Principal Investigator), Ojala, A. (Principal Investigator), Overmyer, K. (Principal Investigator), Palonen, P. (Principal Investigator), Palva, E. T. (Principal Investigator), Pihlatie, M. (Principal Investigator), Pirhonen, M. (Principal Investigator), Porcar-Castell, A. (Principal Investigator), Pumpanen, J. (Principal Investigator), Rikkinen, J. (Principal Investigator), Robson, T. M. (Principal Investigator), Salojärvi, J. (Principal Investigator), Schulman, A. (Principal Investigator), Stoddard, F. (Principal Investigator), Teeri, T. (Principal Investigator), Valkonen, J. (Principal Investigator), Vesala, T. (Principal Investigator), Wrzaczek, M. (Principal Investigator) & Sims-Huopaniemi, K. (Muu)

      01/01/2015 → …

      Projekti: Muu projekti

    • Viikki Molecular Plant Sciences (VMPS)

      Aalto, M. (Osallistuja), Ahlfors, R. (Osallistuja), Ainasoja, M. M. (Osallistuja), Aswathanarayana Reddy, R. (Osallistuja), Balasubramanian, U. (Osallistuja), Besseau, S. (Osallistuja), Blokhina, O. (Osallistuja), Blomster, T. (Osallistuja), Brader, G. (Principal Investigator), Broberg, E. (Osallistuja), Broholm, S. (Osallistuja), Brosche, M. (Principal Investigator), Campilho, A. (Osallistuja), Carlsbecker, A. (Osallistuja), Chenyi, G. G. (Osallistuja), Davidsson, P. (Osallistuja), Decourteix, M. (Osallistuja), Deng, X. (Osallistuja), Duhazé, C. (Osallistuja), Kaurilind, E. (Osallistuja), Ehonen, S. (Osallistuja), Elomaa, P. (Principal Investigator), Fagerstedt, K. (Principal Investigator), Gauthier, A. (Osallistuja), He, Q. (Osallistuja), Helariutta, Y. (Principal Investigator), Helenius, E. (Osallistuja), Hytönen, T. (Principal Investigator), Idänheimo, N. (Osallistuja), Jaspers, P. (Osallistuja), Juntheikki-Palovaara, I. (Osallistuja), Kangasjärvi, J. (Principal Investigator), Kariola, T. (Osallistuja), Keceli, A. (Osallistuja), Kärkönen, A. (Principal Investigator), Kollist, H. (Osallistuja), Koskela, E. (Osallistuja), Kujanpää, A. (Osallistuja), Kukkola, E. (Osallistuja), Kulichikhin, K. (Osallistuja), Kurokura, T. (Osallistuja), Laitinen, R. A. E. (Osallistuja), Lampio, A. (Osallistuja), Lehesranta, S. J. (Osallistuja), Li, J. (Principal Investigator), Li, C. (Osallistuja), Li, J. (Osallistuja), Lim, K.-J. (Osallistuja), Lindgren, O. (Osallistuja), Mähönen, A. P. (Principal Investigator), Malm, J. U. (Osallistuja), Marjamaa, K. (Osallistuja), Minami, A. (Osallistuja), Mouhu, K. (Osallistuja), Ng, Y. P. (Osallistuja), Niemi, O. (Osallistuja), Nieminen, K. (Osallistuja), Overmyer, K. (Principal Investigator), Paasela, T. (Osallistuja), Palva, E. T. (Principal Investigator), Pennanen, V. (Osallistuja), Piisilä, M. (Osallistuja), Pöllänen, E. K. (Osallistuja), Raiskila, S. (Osallistuja), Rinne, P. (Osallistuja), Ruokolainen, S. (Osallistuja), Ruonala, R. (Osallistuja), Sjöblom, S. (Osallistuja), Salojärvi, J. (Osallistuja), Sims-Huopaniemi, K. (Osallistuja), Takahashi Schmidt, J. (Osallistuja), Teeri, T. (Principal Investigator), Thitamadee, S. (Osallistuja), Tähtiharju, S. (Osallistuja), Törmäkangas, K. (Osallistuja), Vaahtera, L. (Osallistuja), Vahala, J. (Osallistuja), Vahisalu, T. (Osallistuja), Vainonen, J. (Osallistuja), van der Schoot, C. (Osallistuja), Warinowski, T. (Osallistuja), Welling, A. (Osallistuja), Virolainen-Arne, E. (Osallistuja), Wrzaczek, M. (Osallistuja), Zeng, J. (Osallistuja) & Zhubing, H. (Osallistuja)

      22/02/2011 → 22/02/2011

      Projekti: Tutkimuksen arviointi 2011

    • Molecular network connected to flower type differentiation in Gerbera hybrida

      Elomaa, P. (Principal Investigator), Tähtiharju, S. (Osallistuja) & Rijpkema, A. (Osallistuja)

      01/01/2011 → 31/12/2014

      Projekti: Tutkimusprojekti

    Siteeraa tätä