拟南芥叶绿体分裂蛋白PARC6影响子叶与真叶的生长

作     者：江转转 龚莉 宋亚玲 JIANG Zhuanzhuan;GONG Li;SONG Yaling

作者机构：安庆师范大学生命科学学院皖西南生物多样性研究与生态保护安徽省重点实验室安庆246133 

出 版 物：《植物研究》 (Bulletin of Botanical Research)

年 卷 期：2023年第43卷第5期

页      面：700-710页

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

基　　金：杂交水稻国家重点实验室开放课题(KF202204) 安徽省高等学校科学研究项目(2022AH051034)。 

主　　题：拟南芥 叶绿体分裂 PARC6 子叶 真叶 

摘      要：在DNA、RNA及细胞水平上鉴定了叶绿体异常分裂纯合突变株parc6,子叶白化纯合突变株sco2,同时以真叶异常分裂及子叶白化双重突变株sl2作为参照,通过向培养基中施加不同浓度的蔗糖含量来探究叶绿体异常分裂对子叶和真叶生长的影响。结果显示,sco2突变株子叶白化,而真叶生长正常;parc6突变株子叶生长势及生活力显著低于野生型对照,相当于sco2突变株,而子叶白化与真叶异常分裂双重突变株sl2生长严重受阻。parc6突变株真叶的生长势与生活力也显著低于野生型,但相较于子叶则有所恢复。parc6突变株子叶生长受阻表型可以通过在培养基上补充碳源而得到恢复,sco2突变株子叶生长受阻表型可以通过补充碳源得到恢复,但叶绿体荧光参数相较于野生型仍有差异。蓝色温和凝胶电泳结合二向聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明parc6突变株的子叶及真叶光系统高级结构组装正常,说明parc6异常分裂的叶绿体无法生成足够的能量进而影响子叶及真叶的生长。进化分析表明,PARC6与SCO2存在共同进化的趋势,说明子叶发育与叶绿体分裂存在一定的联系。结果指示,叶绿体大小与植物生长尤其是子叶的发育存在密切的联系,这为深入揭示叶绿体的功能提供一个新的视角。