Почему на одном цветочном стебле одни цветы распускаются по одному, а другие — по несколько штук?

В данной статье рассматривается вопрос о том, почему на одном цветоносе могут быть как один цветок, так и несколько цветков. В ней представлены определения одиночных цветков и соцветий, механизм формирования количества цветков на одном цветоносе, классификация соцветий и роль генов, регулирующих их образование.

Почему на одном цветочном стебле одни цветы распускаются по одному, а другие — по несколько штук?

Когда мы любуемся цветами, мы замечаем, что некоторые растения имеют только один цветок на ветке, например пионы, розы и тюльпаны. Такие цветы, которые растут поодиночке на верхушке стебля или в пазухах листьев, называются одиночными цветами. Однако большинство растений имеют несколько цветов на одной ветке, таких как анютины глазки, орхидеи и наперстянка. Множество цветов располагаются в определённом порядке на цветочной оси, и такие соцветия называются кистевыми цветами.

Развитие соцветий является первым этапом цветочного развития, который сигнализирует о переходе индивидуального роста растения от вегетативного к репродуктивному. Когда наступает репродуктивный рост, меристематические ткани на верхушке стебля приобретают свойства соцветий или цветочного меристема, в результате чего постоянно дифференцируются новые соцветия и цветы. Если меристематические ткани соцветий быстро превращаются в цветочное меристема, на верхушке ветки образуется только один цветок. Однако, если меристематические ткани соцветий сохраняют способность дифференцироваться в цветочное меристема в течение определённого времени и постоянно дифференцируют новые цветочные меристемы на соцветии, на верхушке ветки образуется несколько цветов. Соцветия, образуемые меристематическими тканями на верхушке стебля, можно разделить на ограниченные и неограниченные соцветия. В зависимости от количества ветвей соцветия также могут быть простыми или сложными. Структура соцветий определяется взаимодействием генов, контролирующих свойства меристематических тканей соцветий, и генов, контролирующих свойства цветочного меристема.

В процессе развития неограниченных соцветий основной функцией генов CENTRORADIALIS (CEN) и TERMINAL FLOWER 1 (TFL1) является поддержание развития меристематических тканей соцветий и играют ключевую роль в подавлении превращения свойств меристематических тканей соцветий в свойства цветочного меристема. При мутации этих генов меристематические ткани соцветий превращаются в один терминальный цветок, и соцветие превращается из неограниченного в ограниченное.