郁飞教授团队在植物叶绿体生物学研究取得新进展

　　叶绿体是植物进行光合作用和合成多种重要代谢物的细胞器，其功能状态与光合作用效率以及作物产量密切相关。叶绿体正常发育需要细胞核基因组和叶绿体基因组的协同作用，受到“细胞核-叶绿体”正向信号和“叶绿体-细胞核”逆向信号的共同调控。近年来，“叶绿体-细胞核”逆向信号途径已成为叶绿体生物学研究的一个热点方向，但对于叶绿体的功能和发育状态如何影响叶片和植物发育还知之甚少。近日，郁飞教授团队通过对拟南芥叶片花斑突变体 var2 逆转基因 SVR9 的相关研究在这一方向取得新进展。

　　该研究发现， SVR9 及其同源基因 SVR9L1 编码两个功能冗余的叶绿体翻译起始因子IF3。SVR9和SVR9L1参与 var2 介导的叶片花斑形成。通过对不同组合的 svr9 、 svr9l1 以及var2突变体的遗传互作分析，证明不同功能状态的叶绿体对VAR2活性的阈值要求不同，这一发现为VAR2/FtsH2调控叶绿体发育的阈值模型提供了直接证据。该研究还发现IF3的功能对叶绿体发育和植物发育不可或缺，IF3功能缺失逆向影响植物激素生长素的稳态分布，并影响叶脉形成、叶边缘形态等生长素调控的叶片发育过程，这些研究结果进一步丰富了“叶绿体-细胞核”逆向信号途径。

　　该研究近日在线发表于国际植物科学期刊 Plant Physiology 杂志。团队博士生郑梦迪和青年教师刘夏燕为论文的共同第一作者，郁飞教授为通讯作者，本研究得到了国家自然科学基金、旱区作物逆境生物学国家重点实验室和西北农林科技大学青年英才培养计划的资助。

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                        Figure . Functional redundancy of SVR9 and SVR9L1. A, Overall phenotypes of 2-week-old WT, svr9l1-1, svr9-1 and svr9-1 svr9l1-1/+. B, Seed settings of wild type and svr9-1 svr9l1-1/+.   White arrows indicated the abolished embryos in svr9-1 svr9l1-   1/+ siliques. Bars, 2.5 mm. Immature siliques of wild type and svr9-1 svr9l1-1/+ at same developmental stage  were dissected and photographed with a stereoscope. C, Overall phenotypes of 2-week-old WT, svr9-1 and a representative line overexpressing SVRL1 in the svr9-1 background.