3月26日，中國農業科學院作物科學研究所作物耕作與生態創新團隊鑒定了一個在植物中高度保守、參與體內葉綠素穩態的葉綠體蛋白，解析了其在光暗轉換條件下調控植物程序性細胞死亡的分子機制。相關研究結果在《新植物學家（New Phytologist）》在線發表。
葉綠體作為植物的半自主細胞器，不僅是光合作用的場所，也是葉綠素、氨基酸、脂肪酸、植物激素等重要代謝物的合成部位。葉綠素生物合成是一個受嚴密調控的動態過程。葉綠素代謝的紊亂不僅會直接影響光合作用等生理過程，還會導致程序性細胞死亡，影響植物的生長發育。
研究人員鑒定到一個定位于葉綠體類囊體膜、在植物中高度保守的新蛋白PCD8。試驗表明，敲除PCD8基因導致胚胎壞死；PCD8的核糖核酸干擾（RNAi）突變體在光暗轉換條件下表現為葉綠體受損、葉片出現壞死斑的表型。葉綠素合成通路分析表明，該突變體中葉綠素合成中間產物過量積累，從而激發單線態氧，最終導致細胞死亡。進一步通過遺傳和生化分析發現，PCD8與Clp蛋白酶及多個葉綠素合成蛋白相互作用，并促進Clp蛋白酶對葉綠素合成蛋白的降解。該研究揭示了PCD8蛋白參與調控葉綠素合成途徑的功能和分子機制，為進一步深入理解葉綠素合成調控提供了新的視角。
作科所已畢業博士生耿入丹為該論文的第一作者，周文彬研究員為通訊作者。此外，德國洪堡大學的Bernhard Grimm教授、德國馬普分子植物生理研究所的Ralph Bock教授、上海師范大學的黃繼榮教授參與了該研究。研究得到了國家自然科學基金、中國農業科學院創新工程等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/nph.18906
日期：2023-04-10
葉綠體作為植物的半自主細胞器，不僅是光合作用的場所，也是葉綠素、氨基酸、脂肪酸、植物激素等重要代謝物的合成部位。葉綠素生物合成是一個受嚴密調控的動態過程。葉綠素代謝的紊亂不僅會直接影響光合作用等生理過程，還會導致程序性細胞死亡，影響植物的生長發育。
研究人員鑒定到一個定位于葉綠體類囊體膜、在植物中高度保守的新蛋白PCD8。試驗表明，敲除PCD8基因導致胚胎壞死；PCD8的核糖核酸干擾（RNAi）突變體在光暗轉換條件下表現為葉綠體受損、葉片出現壞死斑的表型。葉綠素合成通路分析表明，該突變體中葉綠素合成中間產物過量積累，從而激發單線態氧，最終導致細胞死亡。進一步通過遺傳和生化分析發現，PCD8與Clp蛋白酶及多個葉綠素合成蛋白相互作用，并促進Clp蛋白酶對葉綠素合成蛋白的降解。該研究揭示了PCD8蛋白參與調控葉綠素合成途徑的功能和分子機制，為進一步深入理解葉綠素合成調控提供了新的視角。
作科所已畢業博士生耿入丹為該論文的第一作者，周文彬研究員為通訊作者。此外，德國洪堡大學的Bernhard Grimm教授、德國馬普分子植物生理研究所的Ralph Bock教授、上海師范大學的黃繼榮教授參與了該研究。研究得到了國家自然科學基金、中國農業科學院創新工程等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/nph.18906
日期：2023-04-10
