光合作用是二氧化碳和水等无机物合成有机物并释放氧气的过程,为几乎所有的生命活动提供有机物、能量和氧气。捕光复合物(Light-Harvesting Complex, LHC)的组装是形成光合外围天线系统的基础,在植物光合电子传递过程中起到重要作用。
近日,西南大学农学与生物科技学院水稻团队在 The Plant Journal上发表了题为《YGL9 mediates LHC assembly by regulating LHCPs transport and chlorophyll synthesis in rice》的研究论文,解析水稻LHC组装的分子机制。
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在本研究中,鉴定了水稻叶绿体信号识别颗粒43kDa (cpSRP43)蛋白YGL9,与拟南芥中cpSRP43的同源。YGL9突变导致黄绿色的叶片表型、LHCPs含量降低、光系统活性受损、叶绿素含量降低。研究发现,YGL9是一个双功能蛋白,通过同时调节LHCPs运输和叶绿素合成介导LHC组装:YGL9与cpSRP54相互作用,形成cpSRP复合物转运LHCPs;同时,YGL9还与OsGUN4相互作用并使其稳定,协同参与Chl的合成。此外,遗传学证据表明,YGL9与cpSRP54和OsGUN4在同一途径中调控LHCPs的运输和叶绿素合成。本研究揭示了LHCPs运输和叶绿素合成之间的相互关系,为单子叶植物的LHC组装过程提供了新的见解。
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西南大学张婷副教授为该研究的通讯作者,何光华教授为共同通讯作者。西南大学张天泉、肖文文博士,重庆市农业科学研究院王忠伟博士为共同第一作者。该研究得到重庆人才项目基金会项目(cstc2024ycjh-bgzxm0063,cstc2022ycjh-bgzxm0073)、重庆市现代农业产业技术体系水稻创新团队(CQMAITS202301)、重庆市科学技术局项目(cstc2021jcyj-cxttX0004等)资助。
论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.17256