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草业与草原学院科研团队在匍匐翦股颖叶绿体发育调控机制方面取得阶段性进展

  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,草业与草原学院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。北京林业大学草业与草原学院研究生董笛及杨卓雄为共同第一作者,草业与草原学院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;审稿:纪宝明      |     编辑:姜玥; 审核:杨金融