基於細胞全能性的認識,每個細胞都攜帶著相同的決定整個生長發育的全套基因。可是,卻不是所有的基因同時處於活動狀態,而是一部分基因活動,而另一些基因不活動。因此,基因開關的調控便成為關鍵。
根據基因調控的操縱子理論,假設染色體DNA上也存在結構基因、操縱基因和調節基因,在成花反應中,照射紅光形成Pfr,或者是它引起的反應物(開花刺激物),可能就是誘導物,能使阻抑物(組蛋白或其它蛋白)分子失活,從而使原來關閉的形成花芽的操縱子開放。有關花芽形成的結構基因開始轉錄,形成專性的mRNA,在mRNA的指導下合成控制花芽形成的酶系統(圖10-22)。
二、性別分化
植物的性別有不同類型。大多數植物是雌雄同株同花,即在同一植株中只開一種類型的花,在同一花內形成雌蕊和雄蕊,如水稻、小麥、大豆和棉花等。有的植物是雌雄同株異花,即同一植株中有雌花和雄花,如玉米、蓖麻、南瓜和黃瓜等。還有一些是雌雄異株異花植物,如大麻、銀杏、番木瓜、油茶和油桐等。
在花芽的分化過程中,進行著性別分化(sexdifferentiation)。很多具單性花的植物在花的分生組織開始都有雌、雄蕊的花原基,後來由於某一部分受到抑制而停止發育,出現單性花。
在雌雄異株植物中,雌株和雄株在經濟價值上是不同的。由於栽培目的不同,有的需要雌株,有的需要雄株。如銀杏、番木瓜、千年桐和油茶等,雌株才能開花結果,因此需要培植雌株,如早期能鑑定雌、雄株,把雄株去掉,就很有價值。大麻雄株纖維的拉力較強,因此希望培育多一些雄株。雌、雄株的代謝是有差異的。例如,千年桐的雌株葉部組織的還原能力大於雄株的;番木瓜、大麻等的雄株組織的呼吸速率大於雌株的,其過氧化氫酶活性也比雌株的高;蘆筍雌株的呼吸速率比雄株的高。利用這些差異,可以早期鑑定植株的性別。