Florets and rosettes: meristem genes in maize and Arabidopsis [Zea mays L.]

[Nelle Angiosperme si puo osservare una enorme variabilita nella forma e nell'adattamento delle piante. Anche le piante piu primitive presentano morfologie complesse come espressione dei loro programmi genetici. La radice e il germoglio derivano da un numero prefissato di cellule nei rispettivi meristemi apicali. Questi meristemi sono controllati da reti di geni che, a loro volta, sono influenzate da eventi esterni - necessita dovuta alla natura sessile delle piante. Recenti studi fanno ritenere che i sistemi regolatori chiave che controllano il mantenimento delle popolazioni di cellule meristematiche e la loro transizione in organi siano stati conservati ampiamente fin dalla divergenza delle monocotiledoni e delle dicotiledoni, 134 milioni di anni fa (Wikstroem et al., 2001). La regolazione di questi sistemi puo essere utile per spiegare le differenze morfologiche fra questi due taxa principali. Il mais ha meristemi relativamente ampi e inizia una serie di meristemi delle infiorescenze prima di produrre i meristemi determinanti fiorali. Questo programma di sviluppo amplificato, unitamente a risorse genetiche abbondanti, puo fare del mais un modello ideale per lo studio dei meristemi. In Arabidopsis sono stati messi in luce numerosi sistemi che controllano l'organogenesi e il mantenimento dei meristemi. Sono stati identificati ortologhi del mais che sono conservati in termini di sequenze e funzioni delle proteine. Esempi di questi sistemi comuni sono clavata e knox. Si e realizzata pure l'evoluzione di strutture uniche particolari delle graminacee, come le spighette. In questo caso non sono stati identificati ortologhi di Arabidopsis, geni piuttosto diversi sono stati cooptati per funzioni uniche. Tali esempi sono l'adattamento delle proteine ERF per la determinazione del meristema della spighetta. Presentiamo un confronto della regolazione dei sistemi chiave dei meristemi nella pianta modello dicotiledone, Arabidopsis, e nel mais.]