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第二章拟南芥黄化突变体chlm-4的基因定位与分析叶绿素是光合作用必需的重要色素,其合成需要Mg-原卟啉Ⅸ甲基转移酶等一系列酶的催化。我们通过筛选拟南芥EMS(乙基磺酸甲酯,ethyl-methane sulphonate)突变体库,分离到一个黄化突变体。该突变体叶绿素含量显著减少,叶绿体内垛叠的基粒缺失。遗传学分析表明,该突变体的黄化表型是由单基因控制的隐性性状。利用图位克隆的方法最终将基因定位在第IV条染色体分子标记F13M23和T30C3之间114kb的区间内,其中包含编码Mg-原卟啉Ⅸ甲基转移酶的CHLM基因。通过测序及等位分析表明该突变体是chlm的等位突变体,命名为chlm-4。在chlm-4中,CHLM蛋白的Gly59突变成Glu59,说明Gly59对于Mg-原卟啉Ⅸ甲基转移酶功能的行使是必需的。第三章拟南芥黄化斑叶突变体atecb2-2的基因克隆与初步功能分析叶绿体的正常发育是植物进行光合作用的前提条件,该过程发育需要核基因和叶绿体基因的协同表达。由于叶绿体基因组编码能力有限,叶绿体中绝大多数蛋白质由核基因组编码的,其中相当一部分属于PPR蛋白家族。PPR蛋白是以PPR基序为串联重复单位的,它们主要参与质体基因转录本的辑、剪接、稳定、加工以及翻译等过程。迄今为止,已经报道了15个参与质体转录本RNA编辑事件的PPR蛋白,其中AtECB2蛋白是accD RNA编辑所必需的。本文中,我们分离了另一个AtECB2基因的等位突变体ems91,它呈延迟转绿的表型,成熟植株呈黄化斑叶状。叶绿素分析表明,在发育早期,突变体的色素含量减少,后来逐渐恢复,子叶能回复到野生型水平,但真叶很难。同时,叶绿体发育状态也呈现相应变化,转绿的叶片叶绿体发育正常,而黄化叶片的叶绿体发育受阻,缺少规则的类囊体结构,说明AtECB2基因在叶绿体的早期发育过程中起重要作用。遗传分析表明,该突变体是隐性单基因控制的。利用图位克隆的方法,我们将突变基因定位在BAC克隆T16N11中约75kb的区间内。通过生物信息学预测、测序、等位以及遗传互补实验,我们确定是由于AtECB2基因发生突变造成了该突变体的黄化斑叶表型。因此,我们将该突变体命名为atecb2-2。在该突变体中,Thr500突变成Ile500,证明Thr500对于维持AtECB2蛋白功能是非常重要的。同时,我们检测了突变体atecb2-2子叶在转绿前后以及生长3周真叶的accD转录本的RNA编辑效率,发现在atecb2-2突变体中,随着细胞的发育,质体基因accD的RNA编辑效率也发生了动态变化,并对该突变体中accD基因的编辑效率的变化以及叶绿体发育状态的变化的分子机理进行了初步的探讨。