叶绿体的发育对胚胎发生以及植株生长都有着至关重要的作用。尽管叶绿体发育的分子机制已经进行大量的研究，但在胚胎发育时期的叶绿体发育调控及其功能的研究还很少。已有研究表明，FtsH(Filamentationtemperature-sensitiveH)蛋白参与叶绿体的生物发生以及类囊体的发育过程。FtsH蛋白酶家族包含AAA结构域和Zn2+结合结构域的膜结合蛋白酶，在原核和真核生物中广泛分布，兼具蛋白酶活性和分子伴侣功能，能介导细菌、线粒体和叶绿体中膜蛋白的降解来调节蛋白的质量平衡，避免蛋白的有害积累。在拟南芥中，FtsH家族定位于叶绿体和（或）线粒体，主要包括12个FtsH蛋白和5个缺失Zn2+结合结构域的FtsHi蛋白。FtsH蛋白酶主要参与叶绿体中膜蛋白的降解以调节蛋白的质量平衡，如FtsH1、2、5和8在植物光合作用中参与D1蛋白的降解。FtsHi蛋白不具酶活性却对胚胎发育至关重要，FtsHi2、4和5基因敲除后会导致胚胎发育缺陷致死，但其致死分子机理尚不清楚。　　 本研究为了阐明FtsHi4蛋白的功能机制，分离鉴定了拟南芥T-DNA插入的FtsHi4功能缺失突变体，发现flshi4纯合突变体胚珠呈白色，不能完成正常的胚胎发育。透射电镜显示flshi4突变体中类囊体形成受阻，不能正常发育成为成熟叶绿体。为进一步研究AtFtsHi4的功能，创建了FtsHi4的RNAi突变体，FtsHi4RNAi突变体表现为子叶、叶片和果荚黄化，叶绿素含量明显降低，基粒类囊体膜明显变薄，基粒垛叠数和基质片层数明显减少。AtFtsHi4的RNAi转基因植株的PSⅡ（Fv/Fm）最大光化学效率、单位叶绿素的类囊体膜蛋白（D1、LHCⅡ、PsaA、Cytb6f以及ATPase）水平等与野生型相比均未发生明显变化，但以蓝绿温和胶电泳分析类囊体膜蛋白复合物水平却发现类囊体蛋白中的LCHⅡ单体减少。以上结果表明，FtsHi4基因可能参与了叶绿体类囊体膜的发育，进而影响拟南芥胚胎的形成。鉴于FtsHi4缺失突变体和RNAi突变体表型，其功能可能有别于其它已知FtsH蛋白功能。本研究初步分析了AtFtsHi4基因在胚胎发育中的生物学功能，为深入揭示AtFtsHi4基因调控胚胎发育的分子机制奠定了基础。