拟南芥JHS1(Jing He Sheng 1)是人和酵母DNA2的同源蛋白。研究表明JHS1在DNA损伤修复、细胞周期调控及植物分生组织的维持等过程中有重要作用。在jhs1突变体中,内含子3’剪接位点的突变导致m RNA发生异常剪接,造成蛋白翻译发生移码突变并提前终止。jhs1突变体具有严重的生长缺陷,如茎合生呈带状、角果排列异常、根短等。为了进一步研究JHS1基因的功能及其调控网络,我们利用EMS(ethyl methane sulfonate)诱变jhs1突变体筛选其抑制子,得到3个候选抑制子——k28-5 j、k48-1-1 j和k109-6 j。这3个候选抑制子不仅生长表型几乎恢复到野生型水平,而且在很大程度上恢复了对DNA损伤试剂的响应。DNA测序和遗传转化实验结果说明这3个抑制子均是发生在JHS1基因内的突变。为了探索JHS1基因上发生的二次突变恢复jhs1突变表型的机制,我们首先在转录水平检测到抑制子中的JHS1 m RNA水平有所恢复,然后利用RT-PCR和SDS-PAGE银染技术检测抑制子JHS1的m RNA剪接情况,发现抑制子中有不同于jhs1的c DNA条带。c DNA测序结果分析表明,不同于jhs1中的剪接方式能使JHS1在阅读框内正常翻译,只是额外增加了小段氨基酸序列。此外,还在拟南芥基因组水平对内含子3’剪接位点进行了评估,发现这3种抑制子中发生的二次突变影响了第11个内含子3’剪接位点的选择,直接或间接增加了能让JHS1正常编码的剪接方式的概率。为了进一步揭示抑制子在蛋白质水平上的恢复机制,利用蛋白质同源建模的方法分析了抑制子的JHS1蛋白结构,发现抑制子的JHS1蛋白结构从整体上与野生型相似,新增的小段氨基酸序列不在蛋白的核心区域,而是处在一个外部的loop区域。因此,新增的小段氨基酸序列可能并不影响JHS1蛋白的功能。利用TUNEL技术检测了抑制子中的DNA损伤情况,结果显示抑制子中的DNA损伤程度与野生型相似,说明抑制子中的JHS1蛋白具有功能。本研究不仅从m RNA和蛋白质水平揭示了JHS1基因内二次突变恢复jhs1突变表型的机制,还为研究内含子3’剪接位点的选择提供了材料,更为pre-m RNA剪接过程中内含子3’剪接机制的研究提供了一种新策略。叶绿体是植物进行光合作用的主要场所。叶绿体以二分裂的方式维持细胞中叶绿体的数量,其分裂过程需要一系列分裂蛋白的参与。之前的研究表明AT2G21280是一个重要的叶绿体分裂基因,但研究结果存在矛盾。为了揭示AT2G21280蛋白的真正功能,本研究通过分析基因敲除突变体和过表达株系的叶绿体分裂表型,发现AT2G21280对叶绿体分裂影响很小,纠正了将AT2G21280命名为GC1(Giant Chloroplast 1)的错误。系统进化分析表明AT2G21280不是Sul A的同源蛋白,两者属于不同的蛋白家族,从而纠正了将AT2G21280命名为At Sul A的错误。免疫荧光染色是一种广泛应用于蛋白质亚细胞定位研究的实验方法。之前该方法主要应用在动物细胞上。对于植物材料,由于细胞壁的存在则需要利用石蜡包埋叶片和组织切片的方法,其过程繁琐、耗时长。为了改进在植物细胞中的免疫荧光染色实验方法,本研究利用原生质体系统,通过对多个实验步骤的不断摸索和优化,开发出了一种针对叶绿体分裂蛋白的免疫荧光染色实验方法,使实验操作更加方便快捷。