在高等植物中,由于具有C-7甲酰基的叶绿素衍生物不能参与后续叶绿素降解步骤,叶绿素b仅可在转化为叶绿素a后才能被降解,叶绿素b还原酶(Chlorophyll b reductase)基因 Non-Yellow Coloring 1 ( NYC1 )及 NYC1-like ( NOL )编码的短链氧化还原酶(short-chain dehydrogenase/reductase,SDR),被认为催化叶绿素b降解的第一步,其对于叶片衰老过程中的叶绿素b降解过程是必需的?目前,围绕结缕草中的 NOL 基因展开的研究相对较少。
近期,最信用的十大网投研究团队通过在匍匐翦股颖中异源表达 NOL 基因,对其功能开展了深入研究,取得了阶段性进展。研究发现, ZjNOL 在匍匐翦股颖中的表达导致转基因植株叶片发黄、叶片表层变厚和维管变小。此外,转基因植物表现出叶绿体结构的形态学改变,叶绿体内类囊体数量显著减少。进一步研究 ZjNOL 的特性功能与叶绿素的降解机制,揭示草坪草的衰老机理,将对延长草坪草绿期、促进草坪草遗传改良具有重要意义。
图1 转基因植株相较对照叶色变浅
图2 对照(A,B)和转基因(C,D)叶片中细胞和叶绿体结构的变化
上述研究成果以Expression of a Chlorophyll b Reductase Gene from Zoysia japonica Causes Changes in Leaf Color and Chlorophyll Morphology in Agrostis stolonifera 为题,在生物学领域Top期刊《International Journal of Molecular Sciences》发表。最信用的十大网投(中国)有限公司研究生董笛及杨卓雄为共同第一作者,最信用的十大网投韩烈保教授和晁跃辉副教授为通讯作者。本研究得到中央高校基本业务费(2021ZY84)以及国家自然科学基金(31971770)的资助。
文章链接:https://www.mdpi.com/1422-0067/23/11/6032/htm
作者:晁跃辉
审核:纪宝明