Aristolochia fimbriata (Aristolochiaceae : Piperales) présente des fleurs très synorganisées avec une seule structure alambiquée formant un périanthe pétaloïde qui entoure le gynostéme, putativement formé par la fusion congénitale entre les étamines et la partie supérieure des carpelles. Nous présentons ici le développement et la morphologie des fleurs d'A. fimbriata, ainsi que l'expression des gènes régulateurs clés qui participent au développement des fleurs, en particulier ceux qui contrôlent probablement l'identité du périanthe. A. fimbriata est un membre des magnoliides, et donc l'expression génique détectée pour tous les gènes ABCE MADS-box dans ce taxon, peut également aider à élucider les modèles d'expression génique avant les duplications indépendantes de ces gènes chez les eudicots et les monocots. Utilisant à la fois le développement floral et l'anatomie en combinaison avec l'isolement des homologues du gène MADS-box, les analyses phylogénétiques des gènes et les études d'expression (à la fois par PCR de transcription inverse et hybridation in situ), nous présentons des hypothèses sur les gènes d'identité des organes floraux impliqués dans la formation de cette fleur bizarre. Nous avons constaté que la plupart des gènes de la boîte MADS étaient exprimés dans les tissus végétatifs et reproducteurs, à l'exception des transcrits AfimSEP2, AfimAGL6 et AfimSTK qui ne se trouvent que dans les fleurs et les capsules, mais ne sont pas détectés dans les feuilles. Deux gènes présentent une expression omniprésente ; AfimFUL qui se trouve dans tous les organes floraux à tous les stades de développement ainsi que dans les feuilles et les capsules, et AfimAG qui a une faible expression dans les feuilles et se trouve dans tous les organes floraux à tous les stades avec une réduction considérable de l'expression dans le membre des fleurs synthétiques. Nos résultats indiquent que l'expression d'AfimFUL est indicative de rôles pléiotropes et non d'une fonction spécifique de l'identité périanthe. D'autre part, l'expression des gènes de classe B, AfimAP3 et AfimPI, suggère leur rôle conservé dans l'identité des étamines et corrobore le fait que le périanthe est sépal et non dérivé du pétale. Nos données postulent également un orthologue AGL6 comme gène candidat pour l'identité sépale chez les Aristolochiaceae et fournissent une hypothèse testable pour un modèle ABCE modifié dans les fleurs de magnoliidés synorganisés.

Aristolochia fimbriata (Aristolochiaceae: Piperales) exhibe flores altamente sinorganizadas con una sola estructura enrevesada formando un perianto petaloide que rodea el ginostemio, supuestamente formado por la fusión congénita entre los estambres y la parte superior de los carpelos. Aquí presentamos el desarrollo floral y la morfología de A. fimbriata, junto con la expresión de los genes reguladores clave que participan en el desarrollo floral, particularmente aquellos que probablemente controlan la identidad del perianto. A. fimbriata es un miembro de los magnolíidos y, por lo tanto, la expresión génica detectada para todos los genes ABCE MADS-box en este taxón, también puede ayudar a dilucidar los patrones de expresión génica antes de las duplicaciones independientes de estos genes en eudicotiledóneas y monocotiledóneas. Utilizando tanto el desarrollo floral como la anatomía en combinación con el aislamiento de homólogos de genes MADS-box, análisis filogenéticos de genes y estudios de expresión (tanto por PCR de transcripción inversa como por hibridación in situ), presentamos hipótesis sobre genes de identidad de órganos florales involucrados en la formación de esta extraña flor. Encontramos que la mayoría de los genes MADS-box se expresaban en tejidos vegetativos y reproductivos con la excepción de los transcritos AfimSEP2, AfimAGL6 y AfimSTK que solo se encuentran en flores y cápsulas, pero no se detectan en las hojas. Dos genes muestran una expresión ubicua; AfimFUL que se encuentra en todos los órganos florales en todas las etapas de desarrollo, así como en hojas y cápsulas, y AfimAG que tiene una baja expresión en las hojas y se encuentra en todos los órganos florales en todas las etapas con una reducción considerable de la expresión en la extremidad de las flores anestésicas. Nuestros resultados indican que la expresión de AfimFUL es indicativa de roles pleiotrópicos y no de una función específica de identidad perianto. Por otro lado, la expresión de genes de clase B, AfimAP3 y AfimPI, sugiere su papel conservado en la identidad del estambre y corrobora que el perianto es sépalo y no derivado de pétalos. Nuestros datos también postulan un ortólogo AGL6 como gen candidato para la identidad sépala en las Aristolochiaceae y proporcionan una hipótesis comprobable para un modelo ABCE modificado en flores magnolíticas sinorganizadas.

Aristolochia fimbriata (Aristolochiaceae: Piperales) exhibits highly synorganized flowers with a single convoluted structure forming a petaloid perianth that surrounds the gynostemium, putatively formed by the congenital fusion between stamens and the upper portion of the carpels. Here we present the flower development and morphology of A. fimbriata, together with the expression of the key regulatory genes that participate in flower development, particularly those likely controlling perianth identity. A. fimbriata is a member of the magnoliids, and thus gene expression detected for all ABCE MADS-box genes in this taxon, can also help to elucidate patterns of gene expression prior the independent duplications of these genes in eudicots and monocots. Using both floral development and anatomy in combination with the isolation of MADS-box gene homologs, gene phylogenetic analyses and expression studies (both by reverse transcription PCR and in situ hybridization), we present hypotheses on floral organ identity genes involved in the formation of this bizarre flower. We found that most MADS-box genes were expressed in vegetative and reproductive tissues with the exception of AfimSEP2, AfimAGL6, and AfimSTK transcripts that are only found in flowers and capsules but are not detected in leaves. Two genes show ubiquitous expression; AfimFUL that is found in all floral organs at all developmental stages as well as in leaves and capsules, and AfimAG that has low expression in leaves and is found in all floral organs at all stages with a considerable reduction of expression in the limb of anthetic flowers. Our results indicate that expression of AfimFUL is indicative of pleiotropic roles and not of a perianth identity specific function. On the other hand, expression of B-class genes, AfimAP3 and AfimPI, suggests their conserved role in stamen identity and corroborates that the perianth is sepal and not petal-derived. Our data also postulates an AGL6 ortholog as a candidate gene for sepal identity in the Aristolochiaceae and provides testable hypothesis for a modified ABCE model in synorganized magnoliid flowers.

Aristolochia fimbriata (Aristolochiaceae: Piperales) تُظهر أزهارًا متزامنة للغاية مع بنية ملتوية واحدة تشكل محيطًا بتلويًا يحيط بالـ gynostemium، والتي تشكلت بشكل مفترض من خلال الاندماج الخلقي بين السداة والجزء العلوي من الرسغ. نقدم هنا تطور الزهور ومورفولوجيا A. fimbriata، جنبًا إلى جنب مع التعبير عن الجينات التنظيمية الرئيسية التي تشارك في تطور الزهور، لا سيما تلك التي من المحتمل أن تتحكم في هوية perianth. A. fimbriata هو عضو في الماجنولييدات، وبالتالي فإن التعبير الجيني المكتشف لجميع جينات ABCE MADS - box في هذا التصنيف، يمكن أن يساعد أيضًا في توضيح أنماط التعبير الجيني قبل الازدواجية المستقلة لهذه الجينات في Eudicots و monocots. باستخدام كل من تطور الأزهار والتشريح جنبًا إلى جنب مع عزل المتجانسات الجينية MADS - box، والتحليلات الجينية الوراثية ودراسات التعبير (سواء عن طريق النسخ العكسي PCR والتهجين في الموقع)، نقدم فرضيات حول جينات هوية الأعضاء النباتية المشاركة في تكوين هذه الزهرة الغريبة. وجدنا أن معظم جينات MADS - box تم التعبير عنها في الأنسجة النباتية والتناسلية باستثناء نسخ AfimSEP2 و AfimAGL6 و AfimSTK التي توجد فقط في الزهور والكبسولات ولكن لم يتم اكتشافها في الأوراق. يظهر جينان تعبيرًا في كل مكان ؛ AfimFUL الموجود في جميع الأعضاء النباتية في جميع مراحل النمو وكذلك في الأوراق والكبسولات، و AfimAG الذي له تعبير منخفض في الأوراق ويوجد في جميع الأعضاء النباتية في جميع المراحل مع انخفاض كبير في التعبير في طرف الزهور الاصطناعية. تشير نتائجنا إلى أن التعبير عن AfimFUL يدل على الأدوار متعددة الاتجاهات وليس على وظيفة محددة لهوية perianth. من ناحية أخرى، يشير التعبير عن جينات الفئة B، AfimAP3 و AfimPI، إلى دورهما المحفوظ في هوية السداة ويؤكد أن perianth هو sepal وليس مشتقًا من البتلات. تفترض بياناتنا أيضًا مقوام AGL6 كجين مرشح لهوية sepal في Aristolochiaceae وتوفر فرضية قابلة للاختبار لنموذج ABCE المعدل في أزهار Magnoliid المنظمة.