【摘 要】
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斑叶植物因为同一叶片上存在着叶绿体发育正常的绿色区和叶绿体发育异常的白色或黄色区域,被认为是研究叶绿体发育和质核互作的理想材料。虽然已有一些假说(如阈值模型和蛋白质合成与降解平衡模型)来解释斑叶形成的原因,但斑叶形成的分子机制目前仍不清楚。叶绿体分裂对植株的正常生长非常重要,但叶绿体分裂是否参与斑叶的形成过程仍是未知。在本研究中,我们探究了叶绿体分裂和细胞分裂在拟南芥斑叶突变体var2-1(yel
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斑叶植物因为同一叶片上存在着叶绿体发育正常的绿色区和叶绿体发育异常的白色或黄色区域,被认为是研究叶绿体发育和质核互作的理想材料。虽然已有一些假说(如阈值模型和蛋白质合成与降解平衡模型)来解释斑叶形成的原因,但斑叶形成的分子机制目前仍不清楚。叶绿体分裂对植株的正常生长非常重要,但叶绿体分裂是否参与斑叶的形成过程仍是未知。在本研究中,我们探究了叶绿体分裂和细胞分裂在拟南芥斑叶突变体var2-1(yellow variegated 2)斑叶形成过程中的作用。var2-1中叶绿体分裂减慢,而细胞分裂正常。叶片正常发育的野生型中细胞分裂和叶绿体分裂是协调的,但是var2-1中叶绿体分裂减慢,与细胞分裂失调,导致var2-1斑叶的白色区产生无质体细胞。遗传分析发现,arc6-1 var2-1和pdv1-1 var2-1表现出比var2-1更加严重的斑叶表型和生长发育缺陷,而过表达PDV1和PDV2能加速叶绿体分裂,并且部分恢复var2的斑叶表型,这表明叶绿体分裂减慢使var2-1斑叶表型加重而叶绿体分裂加快可以减轻var2-1的斑叶表型。研究中也发现,var2-1的斑叶抑制子prpl11与sot1通过加快叶绿体分裂速度从而抑制var2-1的斑叶形成。以上结果表明,叶绿体分裂参与拟南芥var2-1斑叶的形成,这一过程与叶绿体分裂异常导致与细胞分裂失调相关,但是更详细的分子机制还有待进一步研究。
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