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科技工作者之家 2020-09-12
来源:植物科学最前沿
近日,华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室番茄团队在《Journal of Experimental Botany》发表题为《The chaperonin 60 protein SlCpn60α1 modulates photosynthesis and photorespiration in tomato》的研究论文,该研究克隆了番茄黄叶基因YL,揭示了分子伴侣蛋白SlCPN60α1调控番茄叶片光合作用及光呼吸作用的分子机理,为植物光合作用和光呼吸研究提供了新的视角。
植物通过光合作用吸收光能,将二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气。光呼吸是光合作用一个损耗能量的副反应,消耗氧气,并生成二氧化碳。虽然光合作用和光呼吸作用的分子机制已被广泛探索,但二者之间的相互作用在很大程度上是未知的。本研究鉴定了一个番茄T-DNA插入突变体yl (yellow leaf),该突变体叶片呈黄色,生长延缓,叶绿体缺陷,光合作用和光呼吸受阻。遗传和表达分析表明,yl突变体表型是由于分子伴侣蛋白SlCPN60α1中插入单拷贝T-DNA导致功能丢失所致。SlCPN60α1在叶片中高表达,该蛋白同时定位于叶绿体和线粒体中。蛋白2D电泳和酵母双杂交证明SlCPN60α1能够影响包括叶绿素合成、光合电子传递和卡尔文循环过程中的相关蛋白,进而调控光合作用。此外,SlCPN60α1可以直接与线粒体中的SlSHMT1蛋白相互,从而调节番茄的光呼吸。SlCPN60α1并不能直接与Rubisco大亚基结合,暗示着SlCPN60α1可能通过其他蛋白复合体协同调控光合作用。本研究证明了分子伴侣蛋白SlCPN60α1在番茄叶片光合作用和光呼吸作用中起着重要作用,并为光合作用调控和作物遗传改良提供了理论支持。
园艺林学学院博士后叶杰及博士研究生陈卫芳为论文并列第一作者,张余洋教授为论文通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家现代农业技术体系等项目资助。
来源:frontiersin 植物科学最前沿
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyOTY2NDYyNQ==&mid=2247500357&idx=2&sn=eb993391e0ed6d38b50a2cc273544e77&chksm=e8bdb05bdfca394d71eb9250598b850aacb48da0f8a5118633fe3001c116c38cced8fbc80bd6#rd
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