水稻POR基因的分离、定位与功能的初步研究

摘要

本研究发现水稻ygl3(yellow green leaf3)突变体苗期的叶片呈黄绿色;在营养生长后期,ygl3叶片从叶尖开始严重褪色,形成黄斑或白斑。图位克隆结果表明,YGL3编码一个定位于叶绿体的原叶绿素酸酯氧化还原酶B(OsPORB),转基因互补实验证实了图位克隆的结果。水稻基因组中存在两个POR基因Os PORA和OsPORB。RT-PCR分析表明,Os PORA主要在新生的茎、叶和穗中表达,而OsPORB为组成型表达。亚细胞定位分析发现Os PORA和OsPORB为叶绿体定位蛋白。此外,用35S启动子驱动Os PORA表达能够完全互补ygl3的表型。虽然利用RNAi技术抑制Os PORA表达的转基因水稻叶片与野生型呈现一样的表型,但在ygl3背景下,抑制Os PORA的表达导致转基因水稻黄化致死,说明Os PORA和O s PORB为叶绿素合成所必需的。以上研究结果说明Os PORA和OsPORB在功能上具有一定的冗余性,但OsPORB比Os PORA的作用更重要,揭示了Os POR在叶绿素合成途径上保守性。