位明明 曾霞 安澤偉 胡彥師 黃肖 李維國

（中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所 國家橡膠樹育種中心 農(nóng)業(yè)部橡膠樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海口 571101）

花器官發(fā)育是指植物花原基發(fā)育為成熟的花器官過程，即花原基發(fā)育成花萼、花瓣、雄蕊和心皮等4 輪結(jié)構(gòu)的過程，該過程是一個多階段的發(fā)育過程，起始于花分生組織的啟動，接著是花分生組織特征的決定和維持、花原基形成、花器官特征識別，以及花分生組織干細(xì)胞活性終止和花器官成熟?；òl(fā)育作為高等植物世代交替中最引人注目的生理過程，一直以來都是植物遺傳學(xué)研究領(lǐng)域跟蹤的熱點(diǎn)之一。了解植物成花調(diào)控過程，可以人為控制植物開花時間，加快選育種進(jìn)程。

關(guān)于植物花器官發(fā)育理論最經(jīng)典的莫過于Coen 等［1］提出的花器官發(fā)育“ABC”模型，以及Theissen 等［2］進(jìn)一步完善提出的花器官發(fā)育“ABCDE”模型。植物花器官發(fā)育“ABCDE”模型認(rèn)為花原基發(fā)育成具有四輪結(jié)構(gòu)的花器官過程是由A、B、C、D 和E 這5 類花器官特征基因控制，其中A 類基因控制萼片和花瓣的發(fā)育；B 類基因控制雄蕊和花瓣的發(fā)育；C 類基因控制心皮和雄蕊的發(fā)育；D 類基因控制胚珠的發(fā)育；E 類基因與其他4類基因協(xié)同調(diào)節(jié)花器官發(fā)育過程，參與所有花器官結(jié)構(gòu)的形成。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在植物花器官發(fā)育5 類特征基因中，除A 類基因中的AP2 以外，其余花器官特性基因幾乎都屬于MADS-box基因家族［3］。鑒于被子植物在進(jìn)化過程中DNA 片段或全基因組重復(fù)已獨(dú)立發(fā)生了多次，且不同物種中MADS-box基因的拷貝數(shù)存在較大差異，導(dǎo)致許多平行同源基因發(fā)生了亞功能化［4］。因此，MADS-box基因家族最顯著的特征是在不同植物花發(fā)育過程中其家族成員之間的作用差異較大。前人通過對不同物種中MADS-box基因家族的功能進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，在不同植物開花時間控制、花分生組織維持、花器官決定、輪裂區(qū)形成、果實(shí)成熟、胚胎發(fā)育及營養(yǎng)器官發(fā)育等方面MADS-box基因家族成員具有不同的調(diào)控功能［5-7］。如MIKCc型MADS-box基因家族成 員SOC1（SUPPRESSOR OF OVERESPRESSION OF CONSTANS1）、FLC1（FLOWERING LOCUS C）、AGL24（AGAMOUS-LIKE GENE 24）、MAF1/FLM（MADS AFFECTING FLOWERING） 及SVP（SHORT VEGETATIVE PHASE）基因在植物開花調(diào)控中起重要作用［8-10］；AP1（APETALA 1）、FUL（FRUITFUL）及CAL（CAULIFLOWER）基因在花分生組織決定 中 起 重 要 調(diào) 控 功 能［11］；SEP1-3（SEPALLATA 1-3）、AP3（APETALA 3） 及PI（PISTILLATA） 基因在花器官形成中具有重要調(diào)控作用［12］；TT16（TRANSPARENT TESTA16）基因在種子色素沉積與胚胎發(fā)育方面具有重要調(diào)節(jié)作用［13-14］?？傊?，在植物花發(fā)育及生殖發(fā)育過程中不同MADS-box基因家族之間通過相互作用，從而構(gòu)成一個復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)來系統(tǒng)調(diào)控從花原基分化到花器官形成的整個生殖發(fā)育過程。

在調(diào)控植物花器官發(fā)育的5 類特征基因中，近年來諸多研究表明C 類功能基因AGAMOUS（AG）在花器官發(fā)育中扮演著重要的角色，它們在植物花發(fā)育和干細(xì)胞維持及終止發(fā)育過程的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中具有核心功能。本文綜述了近年來AG 基因在植物花發(fā)育中的核心功能、AG基因與其他遺傳因子相互作用的反饋調(diào)節(jié)途徑、尤其是AG 基因家族、表觀遺傳因子（MicroRNAs，miRNAs），以及其他調(diào)控因子之間相互作用調(diào)控花器官分化的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能，旨在為進(jìn)一步認(rèn)識植物花發(fā)育及干細(xì)胞調(diào)控提供文獻(xiàn)依據(jù)。

1 植物花分生組織的維持和終止調(diào)控

一般來說植物花發(fā)育過程可分為開花決定、花的發(fā)端和花器官發(fā)育3 個階段。開花決定作為植物營養(yǎng)生長向生殖發(fā)育轉(zhuǎn)變的起始過程，首先要經(jīng)歷頂端花芽向花序分生組織的轉(zhuǎn)變，接著由花分生組織分化出花器官?；ㄆ鞴僮鳛楸蛔又参锾赜械纳称鞴?，由4 種不同類型的花器官構(gòu)成，即萼片、花瓣、雄蕊和心皮，這些花器官由花分生組織發(fā)育而來，而每一個花分生組織的中心區(qū)域都含有少數(shù)多能干細(xì)胞和未分化的干細(xì)胞［15］。

在開花決定階段，花分生組織在其側(cè)面的外周區(qū)域產(chǎn)生花原基，通過調(diào)節(jié)花原基中干細(xì)胞的數(shù)量和位置來確?；ǚ稚M織的穩(wěn)定性，并允許干細(xì)胞在花器官發(fā)生前不斷積累［16］。為形成適當(dāng)數(shù)目的花器官，花分生組織不僅要維持一定的干細(xì)胞活性，其干細(xì)胞增殖率還必須與花器官形成率相協(xié)調(diào)［17］，即花分生組織在發(fā)育過程中表現(xiàn)一定的動態(tài)平衡。花分生組織的這種動態(tài)平衡是由花分生組織終止調(diào)控程序所決定。如果花分生組織終止過早，干細(xì)胞就無法產(chǎn)生準(zhǔn)確數(shù)目的花器官；相反，延遲或無花分生組織終止調(diào)控過程會導(dǎo)致植物生殖器官的衰竭和雄性不育［18］。因此，花分生組織終止調(diào)控對于下一代的物質(zhì)分配至關(guān)重要。

然而，與莖尖分生組織發(fā)育過程存在明顯不同的是，花分生組織在細(xì)胞增殖與花器官起始過程中不僅表現(xiàn)出一個動態(tài)平衡，而且在花器官發(fā)育的某一特定階段，花分生組織的遺傳調(diào)控程序還必須被終止［19-20］，隨后花分生組織才能形成4 類不同的花器官。因此，在花發(fā)育及生殖發(fā)育過程中，花分生組織發(fā)育過程是被限定的，一旦花分生組織產(chǎn)生了所有的花器官原基，它就會在心皮發(fā)育過程中被消耗掉，干細(xì)胞活性就此終止［21］，這一精確的終止過程使得花分生組織形成諸如雌蕊的生殖器官［22-23］。如在雙子葉植物花器官發(fā)育的第6 階段，當(dāng)不同雌蕊群沿花序軸內(nèi)外側(cè)及近花序軸生長，導(dǎo)致花序軸中央凹陷區(qū)形成時，花分生組織的發(fā)育終止必須完成［24］?？傊陂_花決定階段，花分生組織必須經(jīng)歷平衡與拮抗這2 種連續(xù)發(fā)生的調(diào)節(jié)過程：即生殖細(xì)胞的自我更新以維持其增殖活性；花分生組織的維持和終止，以及對外周細(xì)胞的招募以形成花器官［25-26］。成功的花分生組織決定能夠確保植物正常的生殖發(fā)育和生命周期進(jìn)程。因此，花分生組織的維持和終止在植物器官發(fā)生和世代交替中起著至關(guān)重要的作用。

2 C 類花器官特征基因AGAMOUS（AG）調(diào)控植物花發(fā)育研究進(jìn)展

2.1 C類花器官特征基因AGAMOUS（AG）的結(jié)構(gòu)、種類及表達(dá)特征

AG 基因?qū)儆贛ADs-box 基因家族，其編碼的轉(zhuǎn)錄因子屬于一類 MADS 結(jié)構(gòu)域家族蛋白，該基因序列從 5′端到 3′端依次可分為5 個區(qū)域：N 末端、M 區(qū)（編碼約57 個氨基酸的MADS-box 區(qū)）、I 區(qū)（Intervening region）、K 區(qū)及C 末端［27］，其中M 區(qū)高度保守，其編碼的MADS 蛋白結(jié)構(gòu)域可以結(jié)合靶DNA；I 區(qū)和K 區(qū)相對保守，能夠調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)間的相互作用，是轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)特征序列；C末端則特異性較強(qiáng)，具有2 個相對保守的AG Ⅰ區(qū)和AG Ⅱ區(qū)［28］，是AG基因的標(biāo)志性序列。

AG基因編碼的氨基酸序列屬于植物特有的MIKC 型C 類MADS-box基 因［29］。 在 花 器 官發(fā)育ABC 模型中，C 類功能基因可以分為AG 和PLE 兩個亞家族［30］。如在擬南芥基因組中，AG、SHATTERPROOF1（SHP1）、SHATTERPROOF2（SHP2）和SEEDSTICK（STK）4個基因?qū)儆贏G亞家族，其中SHP1和SHP2以前也被稱作AGAMOUS-LIKE 1（即AGL1）和AGAMOUS-LIKE 5（即AGL5），SKT 以前則被稱為AGAMOUS-LIKE 11（即AGL11）。系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析表明SHP1，SHP2和STK屬于AG進(jìn)化系［31］，推測在數(shù)億年的進(jìn)化過程中，AG 基因可能由于環(huán)境或其他偶然因素的改變導(dǎo)致其產(chǎn)生新的拷貝，使得AG 基因在后續(xù)的演化過程中產(chǎn)生功能分化，從而形成兩個具有特異功能的亞家族來共同承擔(dān)原C 類功能基因的功能。

目前已在諸多物種中克隆到AG同源基因。對不同物種中AG同源基因的時空表達(dá)模式和功能進(jìn)行分析，結(jié)果顯示AG 同源基因的表達(dá)模式不僅具有一定的組織特異性，且功能相近。如OsMADS3和OsMADS58 作為水稻基因組中AG 同源基因的代表，兩者主要在花分生組織中特異表達(dá)，參與了水稻花分生組織決定過程［32］；RhAG 作為玫瑰中AG同源基因的代表，在雄蕊發(fā)育中顯著高調(diào)表達(dá)，沉默玫瑰中AG的同源物RhAG 可以導(dǎo)致其花瓣數(shù)量增加［33］，表明RhAG 與擬南芥中AG 的同源物一樣，主要參與雄蕊發(fā)育；楊樹中AG和STK基因的功能相對保守，沉默AG 和STK 的同源基因會改變其花器官特性，進(jìn)而影響到楊樹花器官確定性、胚珠分化和種毛發(fā)育［34］?？傊?，盡管AG基因在裸子植物和被子植物分化之前就已出現(xiàn)，然而序列分析和基因表達(dá)特征表明，這些同源基因在序列特征上雖有一定差異，但功能相近，表明在數(shù)億年的進(jìn)化過程中AG同源基因的功能相對保守。

2.2 C類花器官特征基因AG調(diào)控花分生組織維持及終止發(fā)育過程

在調(diào)控植物花發(fā)育過程的眾多MADS-box基因家族之間，諸多研究證實(shí)C 類花器官特征基因AGAMOUS（AG）在花分生組織干細(xì)胞活性的維持及終止調(diào)控中具有重要調(diào)控功能［35-36］。目前，在模式植物擬南芥中部分調(diào)控花分生組織發(fā)育終止的轉(zhuǎn)錄因子已被初步鑒定出來。前人研究發(fā)現(xiàn)植物C 類花器官特征基因AG 編碼的MADS 轉(zhuǎn)錄因子家族成員，在花分生組織發(fā)育的終止調(diào)控過程中，以及雄蕊與雌蕊的花器官決定中起著核心調(diào)控作用［37-38］。在花器官發(fā)育第6 階段，AG基因通過抑制分生組織維持關(guān)鍵基因WUSCHEL（WUS）的表達(dá)，以時空特異的方式關(guān)閉花序分生組織細(xì)胞維持程序。在早期花序分生組織發(fā)育過程中（花器官發(fā)育第3 階段）WUS基因的表達(dá)能夠激活A(yù)G基因的表達(dá)。當(dāng)WUS基因的表達(dá)量開始下降時，AG基因處于活化狀態(tài)［39-40］。如在ag基因突變體植株中，WUS基因在花器官發(fā)育第6 階段后仍處于活躍表達(dá)狀態(tài)，而WUS基因的高調(diào)表達(dá)能夠誘導(dǎo)花分生組織發(fā)育過程產(chǎn)生不確定性，使得ag基因突變體植株在第4 輪花器官形成后其花序分生組織發(fā)育過程不被終止，花發(fā)育過程表現(xiàn)出不確定性，導(dǎo)致突變體植株的花器官出現(xiàn)一個只含萼片和花瓣，以及數(shù)量不確定的輪軸，產(chǎn)生“花嵌花”的表型［41-42］。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)AG基因在時空上抑制WUS基因的表達(dá)是由2 條不同的基因調(diào)控通路所控制，其一AG基因通過招募PCG 蛋白（Polycomb Group protein，PCG）對WUS基因位點(diǎn)進(jìn)行必要的組蛋白H3K27 甲基化修飾；其二AG 基因在時空上抑制WUS基因的表達(dá)過程部分是通過對C2H2 鋅指蛋白KNUCKLES（KNU）基因的激活來實(shí)現(xiàn)［43］。如在knu突變體中，WUS基因在花器官發(fā)育第6 階段之后的雌蕊中仍然呈現(xiàn)出持續(xù)高調(diào)表達(dá)趨勢［44］。總之，前人研究表明AG基因能直接激活KNU基因的表達(dá)，該過程需要PcG 復(fù)合體的驅(qū)逐效應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞周期依賴的KNU基因誘導(dǎo)感應(yīng)［45］，而對KNU基因激活的精確控制則有助于確定花分生組織終止的時間。

2.3 C類花器官特征基因AG與生長素協(xié)同調(diào)控花序分生組織終止與雌蕊形成過程

花分生組織終止及雌蕊形成過程中生長素動態(tài)平衡同樣起著至關(guān)重要的作用［46］。然而，與生長素動態(tài)平衡相關(guān)的基因通常在植物生長發(fā)育的各個階段都表達(dá)，這就要求在花器官發(fā)育過程中生長素的動態(tài)平衡必須以組織特異性或階段特異性的方式被精細(xì)調(diào)整。前人研究表明生長素的動態(tài)平衡有助于產(chǎn)生對于生長發(fā)育具有重要作用的生長素極大值。不僅已知的生長素載體PIN-FORMED 家族能夠影響生長素的極大值，而且其他一些跨膜蛋白也能夠影響生長素的極大值［47］。如TORNADO2（TRN2）基因編碼一個跨膜蛋白，該基因通常在柱頭中高調(diào)表達(dá)，導(dǎo)致柱頭中出現(xiàn)生長素極大值；而在trn2 功能缺失突變體中生長素的極大值卻出現(xiàn)在葉片中［48］，表現(xiàn)十分異常。

為了弄清AG基因與生長素動態(tài)平衡在花分生組織終止中的協(xié)同作用關(guān)系，前人對AG基因下游不依賴于KUN基因的花分生組織終止調(diào)控通路進(jìn)行深入探究，揭示出一個花器官特征因子AG 與生長素動態(tài)平衡相關(guān)基因之間協(xié)同調(diào)控花分生組織終止與雌蕊發(fā)育的分子調(diào)控通路［49］。如在擬南芥花分生組織終止調(diào)控過程中，AG基因能夠直接激活其下游靶基因CRABS CLAW（CRC）的表達(dá)，而CRC基因能通過抑制TRN2基因的表達(dá)，在隨后的雌蕊形成過程中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)纳L素極大值，用以降低花分生組織活性，從而實(shí)現(xiàn)對花分生組織終止過程的精細(xì)調(diào)控。

進(jìn)一步對AG基因下游靶基因CRC與KNU基因的功能進(jìn)行深入分析，結(jié)果表明CRC與KNU基因的突變都能擾亂植物花分生組織發(fā)育的確定性。如前人對crc與knu基因的雙突變體植株表型進(jìn)行鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在crc與knu基因的雙突變體植株中花分生組織發(fā)育過程表現(xiàn)出強(qiáng)烈的不確定性［50］，而crc基因突變體植株的部分表型能被生長素運(yùn)輸抑制劑所恢復(fù)［47］，表明CRC與KNU這2 個關(guān)鍵基因在花分生組織終止及雌蕊發(fā)育中具有重要調(diào)控功能。此外，在其他多種被子植物crc 同源基因突變體植株中，花序分生組織的發(fā)育過程同樣都表現(xiàn)出強(qiáng)烈的不確定性［51］，表明在植物進(jìn)化過程中CRC基因可能具有保守的、普遍存在的功能。

總之，前人研究證實(shí)花器官特征因子AG及其靶基因CRC與KNU能夠協(xié)同調(diào)控植物花分生組織的終止過程。在該過程中AG基因的2 個靶基因CRC與KUN能夠協(xié)同調(diào)控并抑制WUS 基因的表達(dá)，而CRC基因則能通過抑制TRN2基因的表達(dá)來控制花分生組織的確定性。因此，AG-WUS 與AG-KUNWUS 調(diào)控通路可能在確定花分生組織的終止時間方面起著核心作用［52］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)由這兩個非同源基因觸發(fā)的協(xié)同效應(yīng)被認(rèn)為是由多個或不同的調(diào)控通路中斷引起的［53］。

2.4 C類花器官特征基因AGAMOUS（AG）與表觀遺傳因子協(xié)同調(diào)控花分生組織終止與雌蕊形成過程

開花決定和干細(xì)胞活性，以及花分生組織的維持和終止過程亦受到不同類型的花器官同源蛋白基因及表觀遺傳因子之間的協(xié)同調(diào)控。在開花決定、花分生組織維持及終止調(diào)控過程中染色質(zhì)重塑因子可以通過與特定目標(biāo)基因的關(guān)聯(lián)和結(jié)合，實(shí)現(xiàn)花器官特征基因的時空特異性表達(dá)。前人研究發(fā)現(xiàn)動植物中普遍存在的多梳蛋白抑制復(fù)合物PRC2（Polycomb Repressive Complex 2，PRC2）能通過介導(dǎo)染色體H3K27 三甲基化（H3K27me3）形成異染色質(zhì)，從而抑制基因表達(dá)，在基因的組織特異性表達(dá)中起關(guān)鍵作用［54］。PRC2、CURLY LEAF（CLF）、及Swinger（SWN）基因作為植物中已知的主要甲基轉(zhuǎn)移酶［55］，能夠催化染色體的H3K27me3 水平，且PRC2 留下的抑制性H3K27me3 標(biāo)記能被PRC1 識別，后者可以單泛素化組蛋白H2A［56］，從而抑制基因表達(dá)。

前人研究證實(shí)AG基因的組織特異性表達(dá)亦受到CLF基因的抑制，CLF 可能形成一種類似于PRC2 的復(fù)合物（CLF-PRC2）來抑制AG基因在營養(yǎng)器官中的表達(dá)。與此觀點(diǎn)一致的是，在擬南芥整個葉片發(fā)育過程中AG基因座都攜帶彌散的H3K27me3位點(diǎn)［57］。在AG 基因組織特異性表達(dá)過程中，一方面PRC2 可能直接或間接地作用于基因組位點(diǎn)；另一方面PRC2 可能通過與其他DNA 結(jié)合蛋白的相互作用來識別靶基因位點(diǎn)，如AG 基因可以與WUS 基因位點(diǎn)的CArG 盒相結(jié)合，從而招募PRC2 和AS1-AS2 異二聚體來促進(jìn)PRC2 與BP 和KNAT2基因的結(jié)合［58］。進(jìn)一步對AG基因組織特異性表達(dá)所需的DNA 序列進(jìn)行分析，結(jié)果顯示AG基因本身的啟動子不足以賦予其組織特異性，需要其內(nèi)含子2 中的增強(qiáng)子序列來抑制AG基因在擬南芥幼苗期表達(dá)，該基因的內(nèi)含子2 序列能夠編碼若干長鏈非編碼RNA（lncRNA），表明AG基因的表達(dá)亦受到長鏈非編碼RNA（lncRNA）的調(diào)控［59］。

目前，植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的LncRNAs 可分為3大類：長基因間的非編碼RNA（LincRNA）、內(nèi)含子非編碼RNA（incRNA）和天然反義轉(zhuǎn)錄物（NATS）［60］。前人通過對AG 基因內(nèi)含子2 的序列特征進(jìn)行分析，從中鑒定出4 個incRNAs，并提供證據(jù)表明AG-incRNA4 可能與CLF基因相互作用，與CLF 基因一起共同擔(dān)當(dāng)抑制因子的作用，從而招募CLF-PRC2 復(fù)合物來抑制AG基因的表達(dá)［61］。此外，AG-incRNA4 還能招募PRC2 到AG-incRNA4 的啟動子區(qū)域來下調(diào)AG基因自身的表達(dá)。相反，CLF或AG-incRNA4 的缺失會導(dǎo)致AG 基因的去阻遏和H3K27me3 標(biāo)記的減少，表明與CLF 相關(guān)的AGincRNA4 是AG 基因活性抑制所必需的［62］。同樣，在其他花器官特征基因的抑制表達(dá)過程中也存在類似的機(jī)制，非編碼RNA 可能有助于PRC2 結(jié)合其靶基因位點(diǎn)。如一個擬南芥incRNAs-COLDAIR 已經(jīng)被證實(shí)在春化后能通過招募PRC2 基因來抑制FLC 基因的表達(dá)［63］。盡管目前關(guān)于AG基因內(nèi)含子序列的作用機(jī)制仍然未知，但對于AG基因表達(dá)抑制機(jī)制的研究結(jié)果可能會對將來其他植物MADS-box基因的組織特異性表達(dá)研究有所啟發(fā)，并提供有關(guān)真核生物中LncRNAs 作用機(jī)制的更多信息。

3 展望

花分生組織維持及終止對于下一代的資源分配至關(guān)重要，成功的花分生組織決定是確保植物生殖發(fā)育正常和生命周期進(jìn)程的前提。以往對植物干細(xì)胞調(diào)控機(jī)制的研究主要集中在莖尖分生組織，該分生組織在植物整個生命周期都能維持其干細(xì)胞種群。相反，花分生組織在發(fā)育過程中不僅要經(jīng)歷干細(xì)胞命運(yùn)的基因編程終止，而且這一過程還必須與其他花發(fā)育程序相協(xié)調(diào)，如花器官形成和果實(shí)發(fā)育。因此，同時，花分生組織對于理解干細(xì)胞的維持和終止，以及干細(xì)胞活動與其他發(fā)育過程之間的相互作用也提供了一個良好模型。從實(shí)際應(yīng)用角度來看，由于花序干細(xì)胞終止與心皮原基的形成有關(guān)，調(diào)整花分生組織干細(xì)胞終止時間可能會影響果實(shí)大小［64］。

然而，目前對于C 類花器官特征因子AG 與其他遺傳因子協(xié)同調(diào)控花分生組織維持及終止發(fā)育過程的分子機(jī)制研究尚處于起始階段然。迄今，在生長素介導(dǎo)的花分生組織終止調(diào)控通路中僅鑒定出一個生長素感知相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子ARF3，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ARF3 介導(dǎo)的生長素感知效應(yīng)能夠控制包括雌蕊形成在內(nèi)的大量生長素相關(guān)事件［65］，在花分生組織終止調(diào)控過程中ARF3 能直接綁定到WUS基因的啟動子近端區(qū)域來抑制其表達(dá)［66］，推測ARF3 可能在CRC-TRN2 調(diào)控通路的下游起作用。

盡管前人研究證實(shí)AG基因與生長素的局部功能在花分生組織終止及雌蕊形成過程中起著至關(guān)重要的作用，并揭示出一個花序分生組織終止相關(guān)的時空調(diào)控通路，但目前對于AG基因與生長素介導(dǎo)的花序分生組織終止及雌蕊形成的分子調(diào)控機(jī)理仍存在許多未知問題，如AG基因如何精確的改變花分生組織細(xì)胞種群的活性；生長素在花分生組織終止時可能發(fā)揮的功能仍不清楚；生長素抑制WUS基因表達(dá)導(dǎo)致下游調(diào)控通路中斷，對于這些下游調(diào)控通路的功能尚未完全了解等［67］。

在AG基因參與調(diào)控花分生組織維持與終止的分子機(jī)制研究方面仍存在以下幾個主要問題，如AG基因如何通過特定復(fù)合物以時間和空間特定方式進(jìn)行調(diào)節(jié)；花發(fā)育過程中AG基因介導(dǎo)的多聚體復(fù)合物如何在特定位點(diǎn)組裝；AG基因如何協(xié)調(diào)內(nèi)在發(fā)育進(jìn)程與外在環(huán)境因子之間的交叉對話，以及AG基因、激素信號因子和染色質(zhì)因子如何以穩(wěn)健與不同效應(yīng)的方式協(xié)調(diào)和匯聚產(chǎn)生一個強(qiáng)大的遺傳網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)控花分生組織維持與終止及雌蕊形成等花發(fā)育過程［68-69］。盡管諸多研究結(jié)果證實(shí)，擬南芥和番茄之間都存在保存的花分生組織終止機(jī)制，表明其他被子植物中也可能使用類似的過程來調(diào)控花分生組織終止［70］。然而，目前對于植物中AG基因的作用位點(diǎn)及調(diào)控模式依然模糊不清，進(jìn)一步弄清AG基因介導(dǎo)的靶基因作用位點(diǎn)及調(diào)控模式將為控制植物花分生組織干細(xì)胞維持到雌蕊形成轉(zhuǎn)變過程的轉(zhuǎn)錄級聯(lián)調(diào)控提供新見解。隨著技術(shù)的進(jìn)步，借助于染色質(zhì)免疫沉淀（chip）和高通量DNA 測序（chip-seq）技術(shù)將有助于識別花發(fā)育過程中受AG基因等主效轉(zhuǎn)錄因子綁定的基因組區(qū)域及位點(diǎn)。

此外，前人研究表明花器官決定和干細(xì)胞活性亦受到不同類型的花器官同源蛋白轉(zhuǎn)錄因子、激素合成基因、信號分子及表觀遺傳因子（調(diào)節(jié)下游元件）之間的協(xié)同調(diào)控。一種同源蛋白可以通過形成高階復(fù)合物與上千個靶位點(diǎn)相結(jié)合?；ㄆ鞴偻吹鞍谆?、轉(zhuǎn)錄因子、激素和表觀遺傳因子可以聚集在一起調(diào)節(jié)多種常見下游基因的表達(dá)，從而執(zhí)行復(fù)雜的發(fā)育過程。這些過程涉及花器官特征確定，花器官形成與分化，以及其他重要的花發(fā)育過程，包括花分生組織的維持和終止，花器官模式和邊界形成，以及配子體發(fā)育。如AG基因的表達(dá)亦受到其他花器官特征因子LEAFY（LFY）、APETALA1（AP1）、以及APETALA2（AP2）基因的協(xié)同調(diào)控［71-73］。其他一些TFs，如SUPERMAN（SUP），CRABS CLAW（CRC），PERIANTHA（PAN）和ULTRAPETALA（ULT）也能在較小的程度上，以部分冗余的方式調(diào)節(jié)花分生組織的維持和終止［74-77］，對于它們之間如何通過相互作用來協(xié)同調(diào)控植物花器官分化及花分生組織維持和終止發(fā)育過程仍然未知，需要進(jìn)一步深入探索其內(nèi)在的分子調(diào)控機(jī)制?？傊?，進(jìn)一步剖析AG基因控制花分生組織維持及終止發(fā)育過程的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能，將為植物花分生組織干細(xì)胞維持到雌蕊形成轉(zhuǎn)變過程的轉(zhuǎn)錄級聯(lián)調(diào)控提供新見解。