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1,7-二磷酸景天庚酮糖磷酸酶(SBPase)是植物卡尔文循环中的一个关键酶,它参与了植物的光合碳同化过程。在本项研究中,发现在拟南芥离体叶片中,由甲基紫精(MV)和高温处理引起的氧化胁迫可导致SBPase蛋白的快速羰基化修饰。体外实验表明,由羟自由基(hydroxyl radicals)处理也可引起纯化的GST-SBPase重组蛋白的羰基化修饰,并导致依赖于氧化剂浓度的SBPase酶活性丧失。为研究环境胁迫下羰基化修饰导致韵SBPase酶活性丧失对植物生长发育的影响,分离鉴定了一个SBPASE功能缺失的T-DNA插入突变体sbp。SBPASE基因的缺失导致sbp突变体光合碳同化速率、淀粉累积水平和结实率的急剧下降,并使植物的生长发育受到严重阻滞,这在叶和花等SBPASE高表达的器官中表现得更为明显。SBPASE基因突变引起的生长迟滞是由于sbp突变体中细胞的分裂和扩展受到抑制引起的,且这一表型可被外源施加的蔗糖部分回复。实验结果表明,ROS引起的SBPase蛋白的氧化损伤可通过抑制植物的光合碳同化效率影响植物的生长发育、叶绿体生成和结实率。综上所述,本研究所提供的证据表明,在环境胁迫条件下,羰基化修饰所导致的SBPase酶活性下降,可能是环境胁迫导致植物光合碳同化效率降低,进而导致植物生长发育受抑制和结实率下降的机制之一。