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拟南芥叶绿体分裂蛋白PARC6影响子叶与真叶的生长
2023年
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。
江转转龚莉宋亚玲
关键词:拟南芥叶绿体分裂子叶真叶
叶绿体分裂蛋白PARC6和PDV1互作的分子机制
叶绿体是植物特有的细胞器,由内共生的蓝细菌进化而来,是进行光合作用和许多代谢反应的主要场所。叶绿体分裂是由定位在叶绿体基质、叶绿体内外膜和细胞质中的多种分裂蛋白相互协作完成的。叶绿体内膜蛋白ARC6(Accumulati...
孙青青
关键词:叶绿体分裂
二倍体与四倍体拟南芥叶绿体分裂的分子调控基础研究
叶绿体(Chloroplast)是植物进行光合作用的重要场所,其直接影响植物光合效率,进而影响植物生物量的大小。除此以外,叶绿体还合成氨基酸、脂类和植物激素,其对植物生长发育至关重要。叶绿体通过分裂进行增值,其分裂频率受...
梁智欣
关键词:叶绿体分子调控细胞分裂
文献传递
拟南芥叶绿体分裂突变体x17-3和pd50的基因鉴定与分析
2018年
【目的】叶绿体起源于内共生的蓝细菌,它通过与细菌类似的分裂方式进行增殖以维持遗传稳定。叶绿体分裂需要起源于原核和真核细胞的蛋白高度协调。拟南芥是研究叶绿体分裂的模式植物。在过去的20年中,人们对拟南芥叶绿体分裂蛋白复合体进行了初步的研究。然而,CRL基因在叶绿体分裂中的功能还不清楚。【方法】本研究通过突变体筛选和图位克隆鉴定得到2个新的crl突变体,分别为x17-3和pd50。通过显微观察和分子生物学方法分析了x17-3和pd50中叶绿体分裂表型、CRL基因剪接方式和mRNA含量以及叶绿素含量。最后通过转化互补和RNA干扰(RNAi)技术进一步确认了基因功能。【结果】x17-3和pd50的叶绿体形态与野生型相比有较大差异,表现为叶绿体体积增大,细胞中叶绿体数量减少。x17-3叶绿体数量为野生型的40%,而pd50叶绿体减少到只有1~4个,植物生长也受到明显抑制。通过粗定位及测序分析发现x17-3和pd50的CRL基因存在突变,突变位点在内含子并且影响mRNA剪接,最终导致阅读框移码突变。通过实时荧光定量PCR分析发现,pd50中CRL mRNA含量比野生型和x17-3明显降低。遗传互补实验进一步验证了x17-3和pd50中叶绿体分裂和植物生长抑制表型是CRL基因突变导致的。应用RNAi技术抑制CRL基因表达也能产生明显的叶绿体分裂异常表型。此外,pd50和x17-3的叶绿素含量比野生型明显降低。【结论】本项工作为进一步揭示CRL基因的功能提供新的研究材料和实验依据。
李劲宇高原张琴刘小敏高宏波
关键词:叶绿体分裂CRLRNAI叶绿素
二倍体与四倍体拟南芥叶绿体分裂的细胞学比较研究
叶绿体是植物细胞特有的细胞器,通过光合作用将光能转变为生物能,具有合成和储存有机物的功能。叶绿体的数量、形态结构和生物活性与高等植物生长发育息息相关。研究表明叶绿体的增殖和细胞膨大有着紧密的联系,细胞大小和叶绿体数量呈现...
谢玮
关键词:细胞发育
文献传递
叶绿体分裂蛋白PDV2表达和纯化
2017年
叶绿体是植物光合作用的重要场所。PLASTID DIVISION2(PDV2)是叶绿体外膜上调控叶绿体分裂的关键蛋白之一。PDV2的N末端较大伸向细胞质,C末端较小伸向膜间隙,探索叶绿体分裂蛋白PDV2-213(N末端213氨基酸残基)胞质侧结构域可溶性表达获得高纯度的蛋白质,为叶绿体分裂过程中其结构与功能的研究提供依据。通过pET表达载体的构建,优化原核表达条件,实现PDV2-213蛋白的可溶性表达;运用镍柱亲和层析和分子排阻层析的方法,对目的蛋白进行分离纯化。本研究可溶性表达了PDV2-213胞质侧结构域蛋白质,通过表达条件和镍柱亲和层析的优化,降低杂蛋白对PDV2-213蛋白质纯化过程的影响,获得高纯度的蛋白质。PDV2-213胞质侧结构域的高效可溶性表达和纯化,为叶绿体分裂过程中其结构与功能的研究提供依据。
郭刚兴韩翠晓刘永鲁芳高宏波高伟
关键词:叶绿体分裂可溶性表达蛋白纯化
叶绿体分裂装置中ARC6与PDV2复合物的结构与功能研究
叶绿体起源于蓝藻细胞内共生,至今仍像一个独立个体一样进行分裂叶绿体通过二分法进行分裂,位于叶绿体基质侧内包膜(IEM)上的FtsZ环与位于叶绿体细胞溶质侧外包膜(OEM)上的ARC5环同时收缩挤压最终共同完成这一分裂过...
王文贺
关键词:叶绿体
文献传递
叶绿体分裂分子机制研究进展被引量:4
2016年
叶绿体是植物特有的细胞器,其增殖的主要方式是二元分裂叶绿体分裂是由多种蛋白的协同作用实现的。这些蛋白一部分继承自叶绿体的祖先——蓝细菌,另一部分在植物的进化过程中获得。FtsZ环、ARC5环和PD环是叶绿体分裂过程中形成的环状高分子多聚体,很多调控事件都是围绕它们进行的。最近研究还发现一些新的蛋白以及脂和肽聚糖等都参与叶绿体分裂和/或调控,但其机理还不是很清楚。叶绿体分裂也受到基因转录、激素和渗透压等影响。本文重点介绍叶绿体分裂机器的成分和组装,以及叶绿体分裂及其调控机制的最新进展。
李劲宇安传敬刘小敏高宏波
关键词:叶绿体分裂FTSZ转录调控
植物叶绿体分裂蛋白ARC6和PDV2的表达、纯化与结晶
叶绿体是植物细胞中由双层膜包裹的一种细胞器,承担着影响植物生长和繁殖的重要生理功能。叶绿体通过分裂的方式进行增殖,分裂装置中有若干蛋白质以复合物的形式发挥功能。ARC6是位于叶绿体分裂位点处的单次跨内膜蛋白,N端朝向基质...
于晓宇
关键词:蛋白纯化叶绿体晶体生长
文献传递
拟南芥叶绿体分裂突变体cpd44中ARC6基因的鉴定与分析被引量:1
2015年
叶绿体是光合作用的主要场所,叶绿体分裂对于维持其正常的功能有着非常重要的作用。本实验从EMS (ethyl methane sulfonate)诱变的拟南芥Columbia生态型(Col)种子中筛选到一个叶绿体分裂突变体cpd44(chloroplast division 44),其叶绿体的体积显著增大,每个叶肉细胞中的叶绿体数目减少至1~5个。遗传分析显示该表型是单基因控制的隐性突变。运用图位克隆技术和测序分析发现ARC6(accumulation and replication of chloroplasts 6)基因发生突变,第1160个碱基由C突变成T,发生无义突变。半定量RT-PCR分析结果显示cpd44中ARC6的mRNA可能被降解。遗传互补实验进一步证明cpd44的叶绿体异常表型是由ARC6突变造成的。本工作为进一步研究叶绿体分裂机制提供了新材料。
张琴贾宁李慧高宏波
关键词:拟南芥叶绿体分裂

相关作者

高宏波
作品数:21被引量:33H指数:4
供职机构:北京林业大学
研究主题:叶绿体分裂 拟南芥 突变体 叶绿体 基因
胡勇
作品数:48被引量:88H指数:6
供职机构:首都师范大学生命科学学院
研究主题:叶绿体 叶绿体分裂 克隆 FTSZ 衣藻
何奕昆
作品数:91被引量:676H指数:14
供职机构:首都师范大学生命科学学院
研究主题:小立碗藓 基因 叶绿体 转基因农作物 拟南芥
鞠传丽
作品数:14被引量:27H指数:4
供职机构:首都师范大学
研究主题:烟草 叶绿体分裂 克隆 功能分析 GFP
孔冬冬
作品数:31被引量:71H指数:5
供职机构:首都师范大学
研究主题:烟草 克隆 内关 FTSZ 叶绿体