Bei Blütenpflanzen werden Blüten sowie andere Organe aus den Flanken von Meristemen gebildet. Daher haben diese seitlichen Organe während der frühen Entwicklung zwei unterschiedliche Seiten, eine adaxiale Seite neben dem Meristem und eine abaxiale Seite weg vom Meristem. Wenn diese Polaritätsachse etabliert ist, liefert sie Hinweise für die richtige Strukturmusterung innerhalb des sich entwickelnden Organs. Adaxiale und abaxiale Polaritätsidentitäten werden durch zwei Klassen von Genen in einer sich gegenseitig ausschließenden Weise präzise reguliert. Die HD-ZIP III-Familie fördert das adaxiale Zellschicksal, während die YABBY-Familie die abaxiale Identität spezifiziert. In komplexen Organen wie Blumen kann sich das Expressionsmuster dieser Gene dynamisch ändern. Im Allgemeinen sind die Staubblätter von Blüten monosymmetrisch, Mutationen in diesen beiden Genfamilien können jedoch zu Blüten mit asymmetrischen Staubblättern führen. Natürliche Vorkommen von asymmetrischen Staubblättern können auch bei einigen Arten gefunden werden, aber der detaillierte strukturelle Musterungsprozess dieser Staubblätter, der wiederum die Symmetrie der gesamten Blüte steuert, ist nicht gut verstanden.

Unregelmäßige adaxial-abaxiale Polarität trägt zur Asymmetrie des Staubblatts und der gesamten Blüte bei Canna Indica. S: Kelchblatt; P: Blütenblatt; PS: Petaloid Staminode; St: Staubblatt; A: Staubbeutel; PA: Blütenblattanhang; C: Fruchtblatt; L: Labellum; Stall: Stil. Bildnachweis: Tian et al.

In ihrer neuen Studie veröffentlicht in AoBP, Tian et al. Untersuchen Sie den dynamischen adaxial-abaxialen Polaritätsbildungsprozess im asymmetrischen Staubblatt von Canna Indica. Das Staubblatt von C. indica bestehen aus einem Theca-Staubbeutel und einem Blütenblattanhang. Die Autoren verwendeten zwei Gene aus den Familien HD-ZIP III und YABBY als adaxiale bzw. abaxiale Marker und testeten ihre Expression mit mRNA in situ Hybridisierung. Die Autoren fanden heraus, dass sich die Polarität des Staubblatts während der Entwicklung unregelmäßig ändert. Sie kamen zu dem Schluss, dass dies für die Trennung der beiden Mikrosporangien innerhalb der Staubbeutel, das Einrollen des Blütenblattanhangs nach innen und letztendlich für die asymmetrische Entwicklung der Blüten verantwortlich ist. Diese Ergebnisse liefern grundlegende Daten zum Verständnis der unregelmäßigen strukturellen Musterung der Staubblätter C. indica.