A menudo, podemos ver muchas flores de colores brillantes y de diversas formas, que son los productos más bellos de la naturaleza y las plantas decorativas más utilizadas por las personas para expresar emociones y admirar. De afuera hacia adentro, cada flor generalmente solo contiene cuatro órganos florales: sépalos, pétalos, estambres y pistilos. Sin embargo, son los cambios en el color y la forma de estos cuatro órganos florales, así como las diferentes formas en que se combinan, lo que da lugar a las flores coloridas y variadas de la naturaleza. Entonces, ¿cómo se forman estas hermosas flores? No fue hasta la década de 1980, con el rápido desarrollo de la biología molecular y la genética molecular en el campo de la investigación científica de las plantas, que se lograron avances revolucionarios en el estudio de los mecanismos moleculares que controlan el desarrollo de las flores de las plantas.
En el estudio de mutantes con anomalías en el desarrollo de los órganos florales de plantas modelo como Arabidopsis y Antirrhinum, se descubrieron tres tipos de mutantes homeóticos que afectan la alteración de las propiedades de los órganos florales, cada uno de los cuales afecta el desarrollo de dos rondas consecutivas de órganos florales. El primer tipo de mutantes afecta principalmente el desarrollo de la primera y segunda ronda de órganos florales, con los sépalos de la primera ronda que se convierten en carpelos y los pétalos de la segunda ronda que se convierten en estambres; el segundo tipo de mutantes afecta principalmente el desarrollo de la segunda y tercera ronda de órganos florales, con los pétalos de la segunda ronda que se convierten en sépalos y los estambres de la tercera ronda que se convierten en carpelos; y el tercer tipo de mutantes afecta principalmente el desarrollo de la tercera y cuarta ronda de órganos florales, con los estambres de la tercera ronda que se convierten en pétalos y los carpelos de la cuarta ronda que se convierten en una nueva flor mutante, y los órganos de esta nueva flor continúan diferenciándose hacia adentro sin terminar normalmente, formando estructuras anormales de flor dentro de la flor.
Estos tres tipos de mutantes indican la existencia de tres genes funcionales A, B y C, que controlan el desarrollo de los órganos florales adyacentes en dos rondas, y cada ronda de órganos florales está controlada por uno o dos genes funcionales. Sobre esta base, se resumió el modelo ABC para controlar el desarrollo de los órganos florales, que explica con éxito el mecanismo de determinación de las propiedades de los órganos florales. El gen funcional A controla principalmente el desarrollo de la primera y segunda ronda de órganos florales. Cuando el gen funcional A muta, los sépalos de la primera ronda se convierten en carpelos (pistilos) y los pétalos de la segunda ronda se convierten en estambres; el gen funcional B actúa principalmente en la segunda y tercera ronda de órganos florales, y cuando el gen funcional B está ausente, los pétalos de la segunda ronda se convierten en sépalos y los estambres de la tercera ronda se convierten en carpelos; y el gen funcional C participa en el control del desarrollo de la tercera y cuarta ronda de órganos florales, y cuando el gen funcional C está ausente, los estambres de la tercera ronda se convierten en pétalos y los carpelos de la cuarta ronda se convierten en sépalos.
Por lo tanto, en la primera ronda de órganos florales, el gen funcional A actúa solo y determina las propiedades de los sépalos; en la segunda ronda de órganos florales, los genes funcionales A y B actúan juntos y determinan las propiedades de los pétalos; en la tercera ronda de órganos florales, los genes funcionales B y C actúan juntos y determinan las propiedades de los estambres; y en la cuarta ronda de órganos florales, el gen funcional C actúa solo y determina las propiedades de los carpelos, al tiempo que detiene el desarrollo continuo de los órganos florales. Un análisis adicional muestra que las regiones de acción de los genes funcionales A y C son antagónicas: cuando el gen funcional A está ausente, el gen funcional C se desplaza a la primera y segunda ronda de órganos florales para actuar; y cuando el gen funcional C está ausente, el gen funcional A se desplaza a la tercera y cuarta ronda de órganos florales para actuar. Cuando tanto el gen funcional A como el C están ausentes, los órganos florales de la primera y cuarta ronda se asemejan a hojas en el tallo, y los órganos florales de la segunda y tercera ronda se asemejan a un quimera de pétalos y estambres, lo que indica que la región de acción del gen funcional B puede existir independientemente del A y C.
Posteriormente, también se identificó un nuevo gen funcional E, que puede coordinar con los genes funcionales A, B y C para controlar el desarrollo de los cuatro órganos florales, y el modelo ABC se modificó al "modelo cuádruple ABC". Al mismo tiempo, cuando los genes funcionales A, B, C y E se expresan de manera constitutiva, se puede convertir una hoja en un órgano floral.