拟南芥叶绿体分裂突变体x17-3和pd50的基因鉴定与分析

• 作者: 刘小敏 张琴 李劲宇 高原 高宏波
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 叶绿体分裂 crl 剪接突变 RNAi 叶绿素
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 生物学
• 页码范围: 86-95
• 页数: 10页
• 分类号: Q943.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13332/j.1000-1522.20170433

摘要

[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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张琴	北京林业大学生物科学与技术学院	4	14	2.0	3.0
2	高宏波	北京林业大学生物科学与技术学院	13	20	2.0	4.0
3	高原	北京林业大学生物科学与技术学院	10	83	5.0	9.0
4	刘小敏	北京林业大学生物科学与技术学院	4	9	1.0	3.0
5	李劲宇	北京林业大学生物科学与技术学院	2	0	0.0	0.0