ALB7 通过调控 PEP 依赖的叶绿体基因表达控制叶绿体发育及其在干旱胁迫响应中的作用

【字体: 时间:2025年05月18日 来源:Plant Biotechnology Reports 1.7

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  叶绿体在植物光合作用及脱落酸等激素合成中至关重要。研究针对 T-DNA 插入突变体alb7(白化表型、幼苗期致死),发现At2g48120位点插入与表型关联,证实ALB7特异性调控质体编码 RNA 聚合酶(PEP)依赖的叶绿体基因转录,且过表达ALB7可通过增强脱落酸合成提升抗旱性。

  
叶绿体因其在光合作用和脱落酸(abscisic acid)等植物激素合成中的作用,对植物生长和胁迫防御至关重要。本研究分析了一个 T-DNA 插入突变体alb7,其表现出白化表型且在幼苗期致死。分子特征分析显示,At2g48120基因座的 T-DNA 插入与alb7突变体的白化表型紧密相关,这一发现也得到了alb7杂合植株遗传分离结果的支持。此外,基于原生质体的叶绿体形态观察表明,alb7纯合突变体的白化表型是由叶绿体发育的严重缺陷引起的。基因表达分析显示,ALB7敲除特异性抑制了由质体编码 RNA 聚合酶(Plastid-Encoded RNA Polymerase,PEP)调控的叶绿体基因的转录,而对由核编码 RNA 聚合酶(Nuclear-Encoded RNA Polymerase,NEP)调控的基因没有影响。这些结果表明,ALB7在调控拟南芥(Arabidopsis thaliana)中 PEP 依赖的叶绿体基因转录和控制叶绿体发育中起着关键作用。此外,研究发现ALB7的过表达增强了植物对干旱胁迫的耐受性,这种耐受性的提高似乎与脱落酸(一种在叶绿体中合成的关键胁迫激素)密切相关,进一步支持了ALB7在叶绿体发育中的作用。

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