烟草质体分裂相关基因NtFtsZ1和NtFtsZ2对叶绿体分裂和形态的影响(英文)

摘要

质体作为植物细胞中一类重要的细胞器 ,控制其分裂的分子机制一直都不清楚。最近的研究表明 ,植物细胞中与原核细胞分裂基因ftsZ类似的同源基因控制着质体的分裂过程。通过正反义转化分析了两个烟草的ftsZ基因 (NtFtsZ1和NtFtsZ2 )在转基因烟草中的功能。二者的反义表达并未对转化烟草细胞中叶绿体的分裂和形态产生明显影响 ,但二者过表达转化植株中叶绿体的数目和形态都发生了明显的变化 ,在某些转化植株的叶肉细胞中甚至只有 1～ 2个巨大的叶绿体存在。对不同转化植株的电镜观察和叶绿素含量分析认为 ,NtFtsZs基因可能对叶绿体的正常发育和功能没有影响 ,叶绿体形态的变化是对其数目减少的一种补偿。正反义转化植株中叶绿体的不同表型暗示高等植物中同一家族的ftsZ基因可能在控制质体分裂方面具有相同的功能。同时 ,过表达植株中叶绿体形态的变化被认为是高等植物FtsZ质体骨架功能的体现。