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Plant Journal | 中国水稻研究所种质创新团队揭示维生素B2调控叶绿体发育的新机制

信息来源:The Plant Journal  发布时间: 2021-10-26   点击数:保护视力色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)

叶绿体是植物进行光合作用以及物质合成和代谢的场所,其发育对植物的生长及产量至关重要。因此,水稻叶绿体发育机制研究对于粮食安全具有深远的意义。核黄素(即维生素B2)是一种多功能的激发子,参与调控人类、动植物及微生物的生长和抗性等。然而,在水稻中,维生素B2怎么调控叶绿体发育仍是未知的。

近日,中国水稻研究所钱前团队在The Plant Journal在线发表了题为WHITE AND LESION-MIMIC LEAF1,encoding a lumazine synthase,affects ROS balance and chloroplast development in rice的研究论文,揭示了维生素B2通过影响细胞分裂素的稳态和叶绿素的合成调控水稻叶绿体的发育。

该研究从水稻品种TN1的EMS突变体库中鉴定到了wll1突变体,该突变体表现为叶片有白斑和类病斑。图位克隆揭示WLL1编码水稻维生素B2合成途径的关键酶,参与叶绿素的合成。生理生化分析表明,wll1突变体细胞分裂素的稳态,叶绿素合成和氧化还原平衡被破坏。外源施加FAD可恢复wll1的表型。深入实验表明,WLL1与核黄素合成酶(RS)互作,共同调控叶绿体的发育。

以上结果表明,核黄素在植物叶绿体发育中发挥着重要作用。该研究为全面阐明植物叶绿体发育分子调控机制,高光效品种培育等提供重要的理论依据。