Zhennan Qiu, Dongdong Chen, Peiliang Zhang, Chunmiao Wang, Guihong Liang, Chunyang Jiao, Shuo Han, Cuiping Wen, Xiliang Song, Peiyan Guan, Yan Li, Shiyong Wen, Li Zhu
三角状五肽重复序列(Pentatricopeptide repeat,PPR)蛋白在植物细胞器基因表达的转录后调控发挥着至关重要的作用,特别是 RNA 编辑和 RNA 剪接中。尽管对叶绿体的研究由来已久,但大多数 PPR 基因在水稻(Oryza sativa)叶绿体生物发生和发育过程中的作用仍不清楚。在本研究中,我们鉴定了一种新的 P 型 PPR 蛋白 YELLOW-GREEN LEAF AND SEEDLING LETHAL (YGS),它定位于水稻叶绿体中。YGS基因在叶片中高表达。通过使用 CRISPR/Cas9 介导的基因组编辑技术敲除 YGS 基因,获得了 ygs 突变体;这些突变体表现出黄绿色叶片和幼苗致死表型。与野生型相比, ygs 突变体的色素含量较低,叶绿体超微结构异常,这与突变体的表型相符。此外,ygs 突变体中与叶绿体发育和叶绿素生物合成相关的基因的表达水平显著改变。另外,YGS 的功能丧失损害了叶绿体基因组中 rpl2 的 RNA 编辑和 ycf3-1 的内含子剪接。最后,酵母双杂交和双分子荧光互补试验证实YGS与叶绿体信号识别颗粒蛋白 OscpSRP54b 相互作用。这些发现表明 YGS 参与叶绿体中的 RNA 编辑和 RNA 剪接,从而在水稻叶绿体发育中起关键作用。