STAY-GREEN（SGR）过表达诱导暗培养叶片形成类转色体质体：揭示质体可塑性的新机制

为解决叶绿体向有色体/衰老体转化过程中叶绿素降解的分子机制问题，研究人员通过过表达番茄和辣椒中的Mg-脱螯合酶STAY-GREEN（SGR），在暗培养的本氏烟草叶片中证实SGR可触发叶绿体解体并形成含类胡萝卜素结构的橙色质体。该研究揭示了质体超微结构对代谢环境的适应性调控机制，为园艺作物采后保鲜提供新靶点。

　　

在果实成熟和叶片衰老过程中，叶绿体向有色体（chromoplasts）或衰老体（gerontoplasts）的转化伴随着叶绿素降解和细胞器结构重塑。作为叶绿素降解途径的关键起始酶，Mg-脱螯合酶STAY-GREEN（SGR）在番茄green-flesh
（gf
）和辣椒chlorophyll retainer
（cl
）突变体中功能缺失会导致类囊体结构在果实成熟期异常保留。最新研究发现，在黑暗培养的本氏烟草叶片中过表达SGR
基因，会引发叶绿体启动解体程序，形成富含类胡萝卜素结构的橙色质体区域——尽管该过程并未激活类胡萝卜素生物合成途径。通过代谢组学、显微成像和转录组分析，研究者捕捉到这类过渡态质体的特征，证实其呈现类似衰老启动的代谢模式。该成果不仅阐明SGR作为叶绿体转化"分子开关"的功能，更凸显植物质体通过动态重构超微结构来适应不同发育阶段和环境胁迫的非凡可塑性。