ABC-modell for blomsterblad

Studier av homeotiske mutasjoner førte fram til ABC-modellen. Homeotiske mutasjoner og homeotiske gener kan endre organformen slik at et organ for eksempel blomsterblader dannes, men det er feil type organ laget på feil sted eller til feil tid. Homeoboks gener koder for en klasse transkripsjonsfaktorer, kalt homeodomene proteiner, som regulerer gener som bestemmer skjebnen til celler og organers identitet. I fylte blomster hos roser, nellik, blåveis og hvitveis er det skjedd en homeotisk mutasjon gjør at det blir laget kronblad på plassen hvor det egentlig skulle ha vært dannet pollenblad.

Fra studier av homeotiske mutanter av vårskrinneblom og løvemunn har man identifisert hvilke gener som gjør at de forskjellige blomsterbladene i en blomst får sin identitet og type. Villtypeblomsten hos vårskrinneblom har i ytterste krans eller ring 4 grønne begerblad, neste krans med 4 hvite kronblad, deretter 6 (4 lange+2 korte) pollenblad som lager pollen og innerst 2 sammenvokste fruktblad med kort griffel og mange frøemner som inneholder egg i en embryosekk

Hos Arabidopsis er genene APETALA1 & 2 (AP1 & 2) lik A. APETALA3 (AP3) og PISTILLATA (PI) tilsvarer B, og C er AGAMOUS (AG). Klasse E gener (SEPALATA 1-4 (SEP1-4)) er en type kalt blomstermeristem identitetgener som er nødvendig i kombinasjonen av A, B og C. I tillegg er det en type gener klasse D som deltar når det blir laget frøemner i fruktknuten.

Navnet på genene skrives vanligvis med store bokstaver i kursiv, og de tilsvarende proteinene de koder for skrives uten kursiv. Tilsvarende muterte gener skrives med små bokstaver i kursiv.

Blomstringsmutanter kan man finne naturlig, men i laboratoriet blir de laget ved å behandle frøene med et alkylerende kjemiske stoff (mutagen) for eksempel EMS (etyl metansulfonat). Fenotypemutantene vises sjelden i første mutantgenerasjon (M1). Derfor selvpollineres de muterte plantene og i neste M2-generasjon isoleres interessante muterte fenotyper. Ca. 25% av avkommet etter selvpollinering vil være homozygote for en mutasjon. Ved gjentatte selvpollinering skaffer man seg stabile homozygote blomstringsmutanter som kan undersøkes nærmere.

Mutanten og genotypen ap1 gir en fenotype som mangler kronblad og begerblad, og har fruktblad i stedet for begerblad, samt pollenblad i stedet for kronblad.

Mutanten ap3/pi har begerblad i stedet for kronblad, og begerblad i to ringer, samt fruktblad i stedet for pollenblad i tredje krets.

Fenotypen hos mutanten ag mangler pollenblad og fruktblad.

Kvadruppelmutanten ap1, ap2 ap3/pi og ag har et blomstringsmeristem med pseudoblomster, det vil si at alle blomsterbladene er erstattet med grønne bladstrukturer, og denne oppdagelsen førte fram til gener av klasse E.

Flere av de genene som gir blomstermeristem identitet og blomsterorganidentitet (homeotiske gener) hører med til guppeni MADS-boksgener koder for proteiner som inneholder et DNA-bindende område kalt MADS-boks domene. Navnet MADS har det fått fordi dette domene er blitt funnet i transkripsjonsfaktorer i gjær (mcm1), vårskrinneblom (ap3), løvemunn (defA) og hos menneske (srf).